"Наша Земля покачивается на гравитационных волнах": астрономы зафиксировали гул миллионов черных дыр
Большая международная команда ученых объявила о зафиксированном фоновом гуле гравитационных волн, которые оказались в тысячу раз более интенсивными и длительными, чем те, что были обнаружены в 2015 году. Длина этих волн достигает десятков световых лет, а ответственными за этот гул являются тысячи и миллионы пар сверхмассивных черных дыр из далеких галактик, масса которых в миллионы и миллионы раз превосходит массу Солнца.
Фоновые гравитационные волны представляют собой слабые колебания ткани пространства-времени, которые возникают в результате далеких источников гравитационных возмущений. Они являются постоянным фоном гравитационных волн, пронизывающим всю Вселенную и представляющим интерес для астрономов, поскольку содержат информацию о космологических процессах и эволюции структур во Вселенной. Зафиксированный фоновый гул гравитационных волн представляет собой важное открытие, которое помогает расширить наши знания о физике Вселенной и открыть новые возможности для дальнейших исследований.
Скотт Рансом, астрофизик из проекта NANOGrav, заявил: «Мы можем утверждать, что наша Земля покачивается на гравитационных волнах, охватывающих нашу галактику. Мы еще не можем назвать это открытием, но мы считаем, что обладаем серьезными доказательствами».
Несколько крупных исследовательских групп обнаружили сигнатуры гравитационных волн, однако достаточный уровень статистической значимости пока не достигнут. В ближайшем будущем ученые соберут свои данные вместе, чтобы достичь желаемого порога. Если предположение будет подтверждено, то это откроет широкие перспективы для работы астрофизиков в течение следующих 20 лет, отмечается в публикации Nature, на которую ссылается Vokrug Sveta.
Три группы ученых проводили исследования на основе огромного объема данных и получили схожие результаты. Это североамериканская команда NANOGrav, европейская коллаборация EPTA с участием индийских ученых и австралийская коллаборация PPTA. Четвертая группа, CPTA из Китая, также заявила о обнаружении сигнала в данных, собранных менее трех лет назад, что свидетельствует о невероятной чувствительности телескопа FAST.
Все эти группы использовали радиотелескопы для наблюдения за миллисекундными пульсарами, испускающими радиоволны из своих полюсов. Каждый раз, когда пульсар вращается вокруг своей оси, наблюдатель видит регулярные импульсы. Миллисекундные пульсары вращаются наиболее быстро, сотни раз в секунду, и астрономы используют их как своего рода метрономы.
Одного пульсара недостаточно для обнаружения гравитационных волн, поэтому каждая коллаборация наблюдала десятки нейтронных звезд. В результате была обнаружена определенная сигнатура, которая предсказывает, как изменяется корреляция между парами пульсаров при присутствии гравитационных волн, приходящих со всех направлений.
Если зафиксированный сигнал действительно исходит от тысяч пар сверхмассивных черных дыр, это станет первым прямым доказательством существования таких двойных систем и их способности создавать измеримые гравитационные волны. В будущем астрономы надеются даже услышать сигналы отдельных пар сверхмассивных черных дыр. Однако этот процесс займет много времени и потребует терпения.
