UA / RU
Поддержать ZN.ua

Астрономы открыли гравитационные волны от слияния нейтронных звезд

Исследователям также удалось зафиксировать свет от гравитационного события.

Зафиксированы гравитационные волны, которые были порождены слиянием нейтронных звезд

Зафиксированы гравитационные волны, которые были порождены слиянием нейтронных звезд

Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) заявили о том, что им впервые удалось зафиксировать гравитационные волны, которые были порождены слившимися нейтронными звездами, сообщается на сайте обсерватории.

17 августа 2017 года принадлежащая NSF лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO в США, работающая в кооперации с интерферометрической установкой Virgo Interferometer в Италии, зарегистрировала гравитационные волны, пришедшие на Землю из космоса. Эта пятая по счету регистрация гравитационных волн получила обозначение GW170817. Примерно через две секунды после этого две космических обсерватории, Космический гамма-телескоп Ферми NASA (Fermi Гамма-ray Space Telescope) и астрофизическая гамма-лаборатория ESA INTEGRAL (INTErnational Гамма Ray Astrophysics Laboratory), наблюдали короткий гамма-всплеск в той же области неба.

Наблюдения на установках LIGO–Virgo позволили позиционировать источник гравитационных волн в пределах обширного участка южного неба размером в несколько сотен дисков полной Луны, содержащего миллионы звезд.

Оценки расстояния до объекта, полученные как из гравитационно-волновых данных, так и из других наблюдений, дали согласующиеся результаты: GW170817 находится на том же расстоянии от Земли, что и галактика NGC 4993, то есть в 130 миллионах световых лет. Таким образом, это ближайший к нам из всех обнаруженных источников гравитационных волн и один из ближайших когда-либо наблюдавшихся источников гамма-всплесков.

Рябь пространственно-временного континуума – как можно представить себе гравитационные волны – создается движущимися массами. Но только самые мощные из этих волн, обусловленные быстрыми изменениями скорости очень массивных объектов, могут быть зарегистрированы современными приемниками. Одним из таких событий и является слияние нейтронных звезд. После того, как массивная звезда взрывается в виде сверхновой, на ее месте остается сверхплотное сколлапсировавшее ядро: нейтронная звезда. Слияниями нейтронных звезд в основном объясняются и короткие гамма-всплески. Считается, что это событие сопровождается взрывом в тысячу раз более ярким, чем типичная новая - так называемой килоновой.

Почти одновременная регистрация гравитационных волн и гамма-лучей от GW170817 породила надежду на то, что это и есть давно разыскиваемая килоновая. И наблюдения на инструментах ESO действительно обнаружили у этого объекта свойства, очень близкие к теоретическим предсказаниям, сделанным уже более 30 лет назад. Таким образом, теперь получено первое наблюдательное подтверждение их существования.

В результате слияния двух нейтронных звезд и взрыва килоновой происходит выброс радиоактивных тяжелых химических элементов, разлетающихся со скоростью в одну пятую скорости света. В течение нескольких дней - быстрее, чем при любом другом звездном взрыве -цвет килоновой меняется от ярко-голубого к очень красному.

Впервые гравитационные волны были обнаружены детекторами LIGO, о чем было объявлено в феврале 2016 года. Они были порождены парой сливающихся черных дыр, чьи массы в 29 и 36 раз превышали солнечную, на расстоянии в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. За доли секунды примерно три солнечных массы превратились в гравитационные волны, максимальная мощность излучения которых была примерно в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной.

Гравитационные волны - прямое следствие уравнений общей теории относительности, предложенных Альбертом Эйнштейном в 1915 году. Они описываются уравнениями волнового типа, их решения соответствуют возмущениям пространства-времени, движущимся со скоростью света. В отличие от электромагнитных волн - света - интенсивность гравитационных волн на много порядков меньше, поэтому обнаружить их удалось лишь спустя 100 лет с момента предсказания.