Рябь на поверхности пространства-времени, вызванную столкновением массивных небесных тел, ученые впервые зафиксировали в 2015 с помощью расположенных на Земле детекторов. Теперь поиск этих объектов можно будет вести и в космосе. Новое исследование указывает на то, что гамма-телескоп Ферми на орбите Земли может уловить проходящую волну. Пока этот метод недостаточно точен, но уже помогает астрономам делать более точные расчеты.
Гравитационные волны, предсказанные Эйнштейном, возникают из-за столкновений объектов колоссальной массы — черных дыр или нейтронных звезд. С 2015 два расположенных на Земле детектора, LIGO в США и Virgo в Европе, заметили десятки таких событий, стреляя лазером внутри вакуумных труб длиной несколько километров. Когда сквозь такую трубу проходит волна, она меняет ее длину всего на 1/10 000 от диаметра протона, но лазер достаточно чувствителен, чтобы это заметить.
Радиотелескопы охотятся на более крупную добычу, чем LIGO или Virgo. Их интересуют сверхмассивные черные дыры массой в миллиарды Солнц, которые скрываются в центре галактик. Обычные телескопы не могут рассмотреть такие далекие объекты, так что гравитационные волны могут стать единственным свидетельством их присутствия. Вместо вакуумных трубок и лазеров радиотелескопы используют свет пульсаров, который слегка меняется от проходящей сквозь него волны.
А теперь к этим двум методом добавился третий — космическая обсерватория Ферми, сообщает Science. Вдобавок к радиоволнам пульсары излучают гамма-лучи. Однако астрономы полагали, что эти инструменты недостаточно чувствительные, чтобы засечь гравитационную волну. Мэтью Керр и его коллеги из Лаборатории военно-морских исследований США решили это проверить. Они исследовали архив обсерватории Ферми за 12,5 лет, включающий информацию о примерно 30 пульсарах.
Результаты показали, что Ферми видит достаточно фотонов, чтобы составить матрицу синхронизации пульсаров. Команда Керра не смогла с определенностью обнаружить фон гравитационных волн, но установила верхний предел значения этих сигналов. Пока он не дотягивает по точности до радиоволнового метода, но через 5–10 лет, когда Ферми соберет больше данных, они сравняются по этому показателю.
По мнению астрономов, новый метод может пригодиться в изучении эффектов межзвездной среды, главного источника шума в матрице синхронизации пульсаров. Помехи от частиц и излучения могут искажать траектории радиоволн и замедлять одни частоты больше других, но не влияют на гамма-лучи.
В прошлом году австралийские ученые представили экспериментальный детектор, использующий кварц для улавливания высокочастотных гравитационных волн. За первые 153 дня работы он зарегистрировал два необычных события. Их источником может быть первичная черная дыра или облако частиц темной материи.
По информации https://hightech.plus/2022/04/08/otkrit-novii-sposob-obnaruzheniya-gravitacionnih-voln
Обозрение "Terra & Comp".
