Пульсары помогли создать самые подробные карты гравитационных волн
Гравитационные волны, открытые в 2015 году, уже стали неотъемлемой частью современной астрофизики: команда австралийских астрономов создала, возможно, самые подробные карты их распределения по Вселенной. Тем самым удалось не только получить новые доказательства существования в космосе своеобразного «гравитационного фона», но и испытать их новый «детектор» — галактических масштабов.
Пронизывающие космос на протяжении миллиардов лет электромагнитные волны, создавая своеобразный «радиационный фон», дают ученым возможность углубиться в прошлое Вселенной — почти до самого Большого взрыва. Но гравитационные волны обладают похожим свойством — с тем отличием, что они гораздо слабее и по этой причине не так доступны для наблюдений. Физики из университета Суинберна в Мельбурне предложили один из возможных путей решения этой проблемы — с помощью пульсаров.
Эти звезды испускают излучение с постоянной периодичностью, как атомные часы. Но что если один из них безо всякой видимой причины вдруг «отстал» на крохотную долю секунды? Это значит, что через него прошла гравитационная волна, немного исказившая ровную «кардиограмму».
Данное обстоятельство и использовали в своей работе астрономы: при помощи радиотелескопа MeerKAT они на протяжении 4,5 года наблюдали за сотнями нейтронных звезд, кропотливо составляя графики их пульсаций. Таким образом, получился гигантский «детектор», размах которого измеряется не тысячами километров, а килопарсеками. А каждый выбивающийся из общего ритма пульсар становился маяком, сообщающим о прохождении новой волны.
К финалу исследовательской работы получилась самая детализированная карта гравитационных волн из существующих на сегодняшний день. Первые плюсы такого подхода уже очевидны: прежде всего, ученым удалось заметить странную аномалию, на которую ранее никто не обращал внимания — «горячую точку» (hotspot) в профиле излучения. По мнению астрофизиков, она может указывать направление на источник волны — к примеру, пару сверхмассивных черных дыр. Кроме того, волны, исходящие от слияний этих гигантов, оказались мощнее спрогнозированных.
«То, что мы видим, свидетельствует о гораздо более динамичном и активном характере Вселенной, чем мы предполагали. Конечно, мы знаем, что сверхмассивные черные дыры имеют свойство сливаться, но теперь начинаем задаваться вопросом: где они и сколько их конкретно?» — отметил ведущий автор исследований доктор Мэтт Майлз.
Его соавторы разделяют энтузиазм, подчеркивая, что современная наука находится лишь в самом начале изучения новой, гигантской области космологии, которая открылась с обнаружением первой гравитационной волны. Их коллеги по области поисков, впрочем, тоже не дремлют: ученым, работающим на Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), недавно удалось повысить точность ее работы более чем в два раза.
