Давайте начнем вот с чего:
– Важно ли то, что когда-то Николай Коперник выдвинул идею, что это Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот? Думаю, да.
– А то, что у Исаака Ньютона родились теории, как масса реагирует на силу и как работает гравитация, важно? Безусловно.
– А то, что ученый по имени Джеймс Максвелл доказал, что свет на самом деле электромагнитная волна, важно? Ну, короче, вы поняли…
Разобраться — значит понять. При условии, что вам это интересно. Наш мир объемен и многогранен и задача ученых понять, что тут к чему. Открытие само по себе награда. Оно не измеряется в долларах или рублях. (На самом деле измеряется, в виде вознаграждения. Но не суть).
Наблюдения за GW170817 (первый зарегистрированный гравитационно-волновой всплеск) показывают, что многие тяжелые элементы (золото, платина, свинец…) образуются при слиянии нейтронных звезд.
Если для вас это не важно, ничего страшного. Если «Квадрат» Малевича или чемпионат по футболу оставляют вас равнодушными, это тоже не проблема. Не все ценное приносит пользу.
В конце концов, если кто-то считает, что все что я сейчас скажу НЕ важно и НЕ интересно, то ничто уже не убедит его в обратном. Однако подавляющему большинству людей, с которыми я общаюсь, любопытно и увлекательно узнать о нашем космическом происхождении и о том, как устроена Вселенная. И нейтронные звезды нам очень в этом помогают.
Итак,
Почему же сливающиеся нейтронные звезды так важны для науки?
Отвечаю. Загибайте пальцы.
– Это одновременное обнаружение гравитационной волны (GW) и электромагнитного сигнала, а также определение уровня сигнала с точки зрения отношения сигнал/шум. Это подтверждает реальность технологии обнаружения и анализа GW. Источник сигнала расположен в близлежащей галактике, что позволяет множеству телескопов наблюдать за происходящими событиями и делать подробные измерения.
– Это показывает, что GW распространяются со скоростью света, что является дополнительной проверкой Общей теории относительности Эйнштейна.
– Это показывает, что большинство очень тяжелых элементов, таких как золото, платина, свинец и т.д., вероятно, образуются при слиянии нейтронных звезд.
– Это показывает, что короткие гамма-всплески, одни из самых энергичных взрывов во Вселенной, могут быть вызваны слиянием нейтронных звезд.
– Это ближайший обнаруженный короткий гамма-всплеск (с известным расстоянием). Это позволяет более тщательно изучить физику, лежащую в основе механизмов выброса и реактивной струи, которые, как считается, ответственны за гамма-лучи, а также за рентгеновское и радиоизлучение.
– Это показывает, как материя ведет себя при чрезвычайно высоких плотностях, проверяя наше понимание фундаментальной физики до предела. Например, детали сигнала гравитационной волны за несколько мгновений до слияния служат диагностикой внутренних условий нейтронных звезд при плотностях примерно 10^18 кг/м3.
– Это дает еще один способ измерения расширения Вселенной. Источники сливающихся двойных гравитационных волн известны как «стандартные сирены», потому что расстояние до источника GW прямо вытекает из анализа и может быть сравнено с красным смещением галактики-хозяина. Результат согласуется с измерениями, сделанными с использованием космического микроволнового фона и соотношения расстояние, что подтверждает нашу оценку расстояний.
– И наконец, это событие оказалось важным, потому что было обнаружено. Само обнаружение не было неожиданным, учитывая скорости, предсказанные на основе изучения двойных систем нейтронных звезд в нашей собственной галактике, но тот факт, что оно произошло так близко является удачей.
Таким образом, слияние нейтронных звезд стало настоящим сокровищем для современной астрономии, открыв новые горизонты в понимании фундаментальных процессов Вселенной. Это событие не просто подтвердило существующие теории, но и породило множество новых вопросов, требующих дальнейшего исследования.