Космос, каким вы его не видели.

На что похожи типичные черные дыры ? Сколько их там? Менялась ли популяция черных дыр по мере эволюции Вселенной? Что мы можем узнать о формировании двойных черных дыр с помощью гравитационных волн? Завершен третий сеанс наблюдений обсерваторий LIGO и Virgo , O3a, а вместе с ним и сборка нашего второго каталога наблюдений гравитационных волн ( GWTC-2 ). С новым каталогом мы более чем в четыре раза увеличили количество гравитационно-волновых событий, уверенно идентифицированных в нашем предыдущем каталоге ( GWTC-1 )...

До обнаружения гравитационных волн от слияний черных дыр столетняя общая теория относительности Эйнштейна еще не подвергалась самым строгим испытаниям, испытаниям, невозможным ни в лаборатории, ни даже в Солнечной системе. Слияния черных дыр создают одни из самых сильных и динамичных гравитационных полей, допускаемых общей теорией относительности. Наблюдения за слиянием черных дыр подтвердили два предсказания теории — гравитационные волны могут быть обнаружены напрямую и сливающиеся черные дыры...

Представлен обновленный каталог (GWTC-2 или «Каталог переходных процессов гравитационных волн 2») регистрации гравитационных волн LIGO и Virgo с самого первого наблюдения в 2015 году до конца O3a, первой половины третьего периода наблюдений. . O3a работал с 1 апреля по 1 октября 2019 года и добавил 39 событий гравитационных волн к 11 подтвержденным событиям, перечисленным в GWTC-1 , в результате чего общее количество событий в GWTC-2 достигло 50. Открытия O3a охватывают широкий диапазон астрофизических...

Нейтронные звезды (НС) являются результатом взрыва сверхновой, остатком бывшей звезды с массой от 10 до 25 масс Солнца. Эти компактные объекты имеют типичный радиус 10 км и массу, подобную массе нашего Солнца, что делает НЗ одной из самых экстремальных сред, в которых материя когда-либо наблюдалась. В настоящее время структура и состав этих компактных объектов является активной и междисциплинарной областью исследований, объединяющей усилия физиков элементарных частиц и астрофизических сообществ...

Пульсары — это быстровращающиеся нейтронные звезды , представляющие собой схлопнувшиеся ядра массивных звезд. Это экстремальные объекты, массивнее Солнца, но не больше большого города. Их плотность настолько высока, что чайная ложка материала нейтронной звезды будет иметь массу около 10 миллионов тонн (около массы горы на Земле), а их магнитные поля в сотни миллионов или триллионы раз больше, чем у Земли. Мы наблюдаем пульсары благодаря пучкам электромагнитного излучения, которые непрерывно исходят от их магнитных полюсов...

Космический микроволновый фон (CMB) предоставил нам информацию о происхождении Вселенной, поскольку это самое старое электромагнитное излучение, которое мы можем измерить. Точно так же существует фон гравитационных волн (GWB) , который представляет собой суперпозицию гравитационных волн, генерируемых различными астрофизическими и космологическими источниками, и может уйти во времени даже дальше, чем CMB, из-за слабой связи гравитационных волн (GW) и иметь значение. Примеры астрофизических источников...

ВВЕДЕНИЕ Вселенная расширяется и неуклонно остывает. Этот процесс может привести к созданию космических струн : это одномерные топологические дефекты , энергия которых сосредоточена вдоль линии. Космические струны аналогичны трещинам, которые могут появиться во льду при замерзании воды. Во Вселенной космические струны, как правило, искривлены, они эволюционируют и в результате взаимодействия могут образовывать замкнутые петли. Космические струны существуют во многих теориях поля, основанных на физике элементарных частиц, и относительно них можно сделать несколько наблюдательных предсказаний...

С момента первого обнаружения гравитационных волн от слияния двойных черных дыр GW150914 сеть детекторов LIGO-Virgo наблюдала гравитационные волны от многих слияний двойных черных дыр и пары слияний двойных нейтронных звезд. Однако эти события представляют собой лишь небольшую часть от общего числа слияний двойных черных дыр и двойных нейтронных звезд, происходящих во Вселенной. Из-за текущей чувствительности наших детекторов мы не можем индивидуально разрешить каждый слабый, далекий сигнал слияния...

PSR J0537-6910, также известный как «Большой сбой», — это особый пульсар, привлекающий большое внимание астрономов. Пульсары — это быстровращающиеся нейтронные звезды , представляющие собой схлопнувшиеся ядра массивных звезд. Эти объекты являются экстремальными во многих отношениях. Мало того, что они содержат одни из самых сильных магнитных полей, известных в природе (более чем в миллиард раз сильнее, чем магнитное поле Земли), они также являются одними из самых компактных объектов во Вселенной...

Представьте себе увеличительное стекло размером с галактику и то, что оно сделает со светом или гравитационными волнами, путешествующими по космосу. Благодаря явлению «гравитационного линзирования» массивные астрофизические объекты могут выступать в роли таких гигантских линз. В этом исследовании мы искали сигнатуры линзирования в сигналах гравитационных волн, обнаруженных в первой половине третьего цикла наблюдений LIGO-Virgo, для краткости называемого O3a. ГРАВИТАЦИОННОЕ ЛИНЗИРОВАНИЕ — ПРЕДСКАЗАНИЕ...

Сверхновые с коллапсом ядра — это насильственная взрывная смерть массивных звезд . Остаток взрыва представляет собой сверхплотную нейтронную звезду , окруженную обломками взрыва . Обломки взрыва могут растянуться на несколько световых лет , но нейтронная звезда в центре имеет диаметр примерно 30 км (12 миль) и массу примерно в 1,4 раза больше массы Солнца. Нейтронные звезды — одни из самых плотных объектов во Вселенной. Состав и основная физика нейтронных звезд остается одной из самых мучительных...

Темная материя составляет 85% всей материи Вселенной, но она совершенно невидима для нас. И все же мы можем измерить его воздействие на самые разные небесные объекты: он бродит вокруг каждой галактики и не дает звездам улетать со своих орбит, он меняет направления световых лучей от далеких галактик, он направляет формирование больших структуры Вселенной, и он даже оставил отпечатки на космическом микроволновом фоне , самой дальней и самой старой фотографии Вселенной, сделанной, когда ей было всего несколько сотен тысяч лет...