Астрономи запропонували ловити гравітаційні хвилі зір, що гинуть

Масивні зірки гинуть, оточуючи себе великою, гарячою і бурхливою хмарою плазми. Такі хмари випромінюють гравітаційні хвилі, і моделювання показало, що теоретично їх можна зареєструвати детекторами, які працюють на Землі.

З недавніх пір астрономи навчилися реєструвати гравітаційні хвилі — «брижі» простору-часу, який викликають масивні об’єкти, що рухаються. Поки що вдається виявляти такі деформації, пов’язані з найпотужнішими джерелами — злиттями чорних дірок та нейтронних зірок. Проте вчені знайшли новий перспективний варіант — величезні, турбулентні кокони речовини, яку, вигинаючи, викидають масивні зірки. Доповідь про це прозвучала на 242-й зустрічі Американського астрономічного товариства (AAS), що проходить у ці дні . Коротко про роботу розповідається у прес-релізі Північно-Західного університету.

Наприкінці свого життя найпотужніші зірки колапсують, утворюючи чорну дірку. Зовнішні оболонки у своїй розсіюються. Речовина, що падає до центру, прискорюється і розжарюється. Частково воно може викидатися геть, утворюючи джети , або релятивістські струмені – вузькі потоки частинок плазми, розігнаних до світлових швидкостей. Джети встромляються в навколишню хмару матерії. В результаті воно нагрівається, розширюється та деформується, приймаючи асиметричну форму. У ньому виникають потужні турбулентні рухи. Усі ці переміщення мас створюють гравітаційні хвилі.

Ор Готтліб (Ore Gottlieb) та його колеги провели моделювання такого процесу та пов’язаних з ним гравітаційних хвиль. Дослідники виявили, що частоти цих коливань лежать у діапазоні, який є цілком доступним для реєстрації за допомогою вже чинних детекторів, таких як LIGO. Вони набагато менш потужні і стабільні, ніж обурення, викликані злиттям чорних дір або гравітаційних хвиль. До того ж різні області кокона матерії, що оточує зірку, що гине, випромінюють на різних частотах, що додатково ускладнює пошуки сигналу. Проте така робота цілком можлива вже найближчим часом.

«Досі LIGO детектував лише гравітаційні хвилі від подвійних джерел, але одного разу він зможе знаходити їх у не подвійних. Кокони – одне з перших місць, до яких варто придивитися у таких пошуках», – резюмував Ор Готтліб.