Астрономы раскрыли секреты сверхнизкочастотных гравитационных волн и раннего развития Вселенной

Обсерватория фото

Новые методы позволяют ученым получить новое представление о том, что происходило во Вселенной на раннем этапе ее развития.

Гравитационные волны — рябь в ткани пространства-времени Эйнштейна — которые пересекают вселенную со скоростью света, имеют все виды длин волн или частот.

Ученым еще не удалось обнаружить гравитационные волны на чрезвычайно низких «наногерцовых» частотах, но ожидается, что в ближайшее время исследуются новые подходы, которые подтвердят первые низкочастотные сигналы.

Основной метод использует радиотелескопы для обнаружения гравитационных волн с помощью пульсаров — экзотических мертвых звезд, которые излучают импульсы радиоволн с необычайной регулярностью. Например, исследователи из коллаборации NANOGrav используют пульсары для точного определения периодов вращения сети или массива миллисекундных пульсаров, разбросанных по всей нашей галактике. Их можно использовать для измерения частичных изменений, вызванных гравитационными волнами, когда они распространяются по Вселенной.

Однако вопрос о том, что производит эти сигналы, еще не решен. Ученые из Института гравитационно-волновой астрономии Университета Бирмингема утверждают, что будет чрезвычайно сложно прийти к ответу, используя только данные с массивов хронометража пульсаров (PTA).

В новом исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, они предполагают, что объединение этих новых данных с наблюдениями, сделанными другими проектами, такими как миссия Gaia Европейского космического агентства, поможет различным сигналам, которые все еще сохраняются с самых ранних периодов нашей Вселенной, которую нужно распутать и интерпретировать.

Основная теория сверхнизкочастотных гравитационных волн заключается в том, что они вызваны населением сверхмассивных черных дыр в центре сливающихся галактик. Когда галактики сливаются, их центральные черные дыры объединяются в пары, образуя двойные системы и генерируя гравитационные волны. В этом случае обнаружение гравитационных волн с помощью PTA предложит новые захватывающие способы изучения астрофизики сборки и роста галактик.

Но есть и другие возможности. Гравитационные волны наногерцевого диапазона могут рассказать историю нашей молодой Вселенной задолго до образования галактик и черных дыр. Фактически, было высказано предположение, что сигналы гравитационных волн крайне низкой частоты могут вместо этого генерироваться вскоре после Большого взрыва другими процессами. Например, если Вселенная претерпела то, что физики называют фазовым переходом при правильной температуре.

Ведущий автор, доктор Кристофер Мур, сказал: «Первые предварительные намеки на сигнал гравитационной волны с использованием временных массивов пульсаров, возможно, недавно были замечены NANOGrav, и мы ожидаем, что следующие несколько лет станут золотым веком для этого типа науки. Разнообразие объяснений этих сигналов увлекательно, но это еще и лабиринт. Нам нужен способ отличить различные возможные источники друг от друга. В настоящее время это чрезвычайно сложно сделать с помощью одних только данных временной матрицы пульсаров».

Соавтор, профессор Альберто Веккьо, сказал: «Матрицы синхронизации пульсаров могут предложить беспрецедентное понимание древних космологических процессов. Разработка сложных методов интерпретации этих открытий будет означать, что мы действительно сможем начать понимать, как наша Вселенная была сформирована и сформировалась».

Ранее Курсор писал, что астрономы, возможно, нашли источник загадочных радиосигналов. Ученые предполагают, что загадочные радиосигналы могут исходить с планет, которые еще не открыты.

Астрономы нашли ответ на один из фундаментальных вопросов о нашей Вселенной. Ученые смоли выяснить, почему некоторые галактики больше не образуют новых звезд.

Ранее Курсор писал, что астрономы раскрыли тайну «горящего» космоса. Австралийские ученые подтвердили, что галактики, образующие звезды, ответственны за создание гамма-лучей, которые до сих пор не были связаны с известным происхождением.

Курсор также сообщал, что астрономы разгадали космическую загадку 900-летней давности. Международная группа астрономов заявила, что 900-летняя космическая загадка происхождения знаменитой сверхновой, впервые обнаруженной над Китаем в 1181 году нашей эры, наконец-то решена.

Космический рассвет раскрывает многие величайшие загадки астрономии. Благодаря новейшим телескопам астрономы сегодня могут увидеть, как выглядели объекты 13 млрд лет назад, примерно через 800 млн лет после Большого взрыва.

Астрономы обнаружили новые ключи к образованию нашей Солнечной системы. Область активного звездообразования в созвездии Ро Змееносца дает астрономам новое понимание условий, в которых зародилась наша солнечная система.

Курсор также писал о катаклизме нового типа в космосе: обнаружено первое слияние черной дыры и нейтронной звезды.

Кроме этого, ученые спроектировали новую ловушку для антиматерии, что узнать одну из главных тайн Вселенной. Новая ловушка охлаждает антиматерию с помощью лазеров.

Физики впервые подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Физики впервые экспериментально подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Теорема Хокинга предсказала, что площадь горизонта событий черной дыры никогда не может уменьшиться.

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: