Астрономы Кейсовского университета предложили по искажению гравитационных волн искать в глубоком космосе сравнительно небольшие небесные тела, которые иначе не видны с Земли.
Гравитационная астрономия быстро развивается. Впервые гравитационные волны были зарегистрированы в 2015 году. Тогда детекторы LIGO (США, Луизиана) и Virgo (Италия, Пиза) впервые уловили тончайшие вибрации, возникающие при столкновении очень далеких черных дыр. Эти вибрации - гравитационные волны, своего рода рябь пространства-времени.
На сегодня различными детекторами гравитационных волн зарегистрировано более 90 событий, вызвавших возмущения пространства-времени. Источником практически всех зарегистрированных событий являются либо слияние черных дыр, либо двойные системы с черными дырами. Такие слияния сопровождаются выбросом невероятного количества энергии, - буквально по Вселенной идет рябь, и LIGO или другие детекторы на Земле эту рябь регистрируют.
Ученые из Кэйсовского университета, Огайо предположили, что мощная гравитационная волна может помочь увидеть небесные тела, которые с Земли практически не видны. Это, например, далекие нейтронные звезды или белые карлики. Такие небесные тела чаще всего так слабо излучают по всех диапазонах, так что на Земле ловить почти нечего.
Но астрономы предложили регистрировать эхо мощной гравитационной волны. Такое эхо обязательно возникает, когда волна огибает компактный и достаточно тяжелый небесный объект, пишет Science.
Эхо гравитационной волны
На рисунке показан принцип регистрации белого карлика. Гравитационные волны от слияния черных дыр должны рассеиваться в гравитационном поле плотного объекта, такого как белый карлик, лежащего вблизи луча зрения от Земли к точке слияния. Рассеяние может вызвать эхо, настолько сильное, что его можно зарегистрировать на Земле.
Астрономы оценили популяции нейтронных звезд, белых карликов и других компактных объектов и рассчитали силу эхо-сигнала. Но их оценке эхо мощностью примерно в одну треть исходного сигнала от гравитационного события должно сопровождать примерно 1 из каждых 225 событий, возникновения мощных гравитационных волн. Значит велика вероятность, что один или два эхо-сигнала могут скрываться в информации о 90 событиях, которые уже заметили LIGO и Virgo.
Осталось эти эхо-сигналы только обнаружить. И найти по ним белый карлик или нейтронную звезду. Как отмечают ученые, для этого не надо строить очень дорогой новый детектор, нужно только правильно все посчитать.
Гравитационная астрономия всего за семь лет прошла огромный путь. Она становится реальным инструментом исследования глубокого космоса. Но впереди еще более захватывающие перспективы. На темную материю приходится примерно четверть всей массы наблюдаемой Вселенной. Она воздействует на наблюдаемую материю только своей гравитацией. И развитые методы гравитационной астрономии, возможно, помогут темную материю "увидеть".
