Вселенная полна звуков, которые мы не можем услышать. Один из самых захватывающих "немых" аккордов, с которыми нам удаётся столкнуться, — это гравитационные волны. Эти космические "шумы" являются следствием действия тяготения и могут распространяться через вселенную, искажая пространство-время на своём пути. Но какова же частота этих волн?
Спектр Частот Гравитационных Волн
По словам Хокинга и Вернера, в их работе 1979 года, частота гравитационных волн может варьироваться в широком диапазоне — от экстремально низких до очень высоких частот. Эти частоты зависят от источников излучения гравитационных волн.
Экстремально Низкие Частоты
На самом нижнем уровне частоты находятся медленные бинарные звёзды. Они излучают волны с частотой от 10−710−7 до 10−410−4 Гц. Эти числа, возможно, не кажутся вам особенно захватывающими, пока не учесть, что длина этих волн может варьироваться от 0,1 парсека до 20 астрономических единиц.
Средние Частоты
Перейдя к среднему уровню частоты, мы сталкиваемся с гравитационными волнами, порождёнными событиями такими как взрывы сверхновых или звёздотрясения нейтронных звёзд. Эти события могут генерировать волны с частотой от 102102 до 105105 Гц и длиной волны от 3×1063×106 до 3×1033×103 метров.
Высокие Частоты
На самом верхнем уровне частоты находятся волны, создаваемые слиянием чёрных дыр с массами от 102102 до 105105 солнечных масс. Эти события могут порождать волны с частотой от 0,1 до 100 Гц.
Гравитационные Волны и LIGO
Гравитационные волны, обнаруженные коллаборациями LIGO и Virgo в 2016 году, имели частоты в звуковом диапазоне — от 35 до 250 Гц. Эти волны, согласно моделированию, были результатом слияния чёрных дыр с массами 26 и 39 масс Солнца и находились на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Это было впервые, когда человечество смогло не просто "послушать", но и "услышать" движение гравитационных волн.
Почему Важна Частота Гравитационных Волн?
Частота гравитационной волны не просто числовой параметр. Она может дать нам ключевую информацию о характеристиках космического события, которое породило волну. Понимание частоты может помочь астрономам определить массу, размер и даже возраст космических объектов, которые участвовали в событии.
Заключение
Частота гравитационных волн — это не просто абстрактная концепция, это окно в динамичную и захватывающую Вселенную, полную космических событий, от медленных танцев звёзд до захватывающих слияний чёрных дыр. Каждая частота, каждая гравитационная волна рассказывает нам историю о том, как движется, взаимодействует и эволюционирует наш космический дом. Это увлекательное путешествие только начинается, и каждое новое обнаружение открывает перед нами новые горизонты
