Когда в космосе происходят грандиозные события, они оставляют удивительные следы в ткани пространства-времени. Подобно тому, как брошенный в воду камень создает расходящиеся круги на поверхности, массивные космические объекты порождают гравитационные волны. Особенно впечатляющее зрелище представляет собой «космический танец» двух нейтронных звезд или черных дыр, кружащихся вокруг общего центра масс. Их взаимодействие создает мощные колебания в космическом пространстве, достигающие пика в момент слияния объектов. Современные детекторы успешно регистрируют эти космические возмущения.
Существует также более тонкий тип гравитационных волн, которые пока остаются неуловимыми для наших приборов из-за их меньшей интенсивности. Эти волны возникают при рождении нейтронных звезд и черных дыр в результате грандиозного события — взрыва сверхновой звезды.
Сверхновая представляет собой финальный аккорд жизни массивной звезды. В этот драматический момент внешние слои звезды разлетаются в космическое пространство, а ее ядро стремительно сжимается, превращаясь либо в сверхплотную нейтронную звезду, либо в загадочную черную дыру.
Удивительно, но эти космические события оставляют не только временные возмущения в структуре Вселенной — они создают постоянные, хотя и очень слабые волны, которые становятся вечным напоминанием о существовании некогда могущественной звезды. Это явление получило название гравитационно-волновой памяти, предсказанное гениальной теорией относительности Эйнштейна. Обнаружение такого эффекта не только подтвердило бы точность расчетов великого ученого, но и открыло бы новые возможности для изучения древних космических событий.
Международная команда астрофизиков разработала инновационный метод считывания этой космической памяти. Ученые создали компьютерные модели гибели трех звезд с массами около 10, 15 и 25 солнечных масс, что позволило детально изучить характеристики возникающих при этом гравитационных волн.
Исследование показало, что временные колебания пространства-времени при взрыве сверхновой длятся более секунды, что значительно превышает продолжительность сигналов от слияния звезд. Неизгладимый след в космической ткани сохраняется благодаря уникальному процессу излучения нейтрино и асимметричному распространению ударной волны во время вспышки.
Новая методика позволяет сопоставлять различные паттерны гравитационных волн с данными детекторов, открывая возможность обнаружения древних «шрамов» Вселенной, оставленных взрывами звезд. Особенно перспективным выглядит поиск следов гибели массивных звезд, превышающих массу Солнца в 25 раз — их можно обнаружить на расстоянии до 30 тысяч световых лет.
Стоит отметить недавнее открытие физика Николая Горькавого, показавшего способность сверхмассивных черных дыр поглощать гравитационные волны, увеличивая свою массу за счет энергии этих колебаний. Это означает, что часть древних гравитационных следов может со временем исчезать, поглощаясь космическими гигантами.
Источник: naked-science.ru