11.7K
Анализ сигнала гравитационных волн от столкновения двух нейтронных звезд, зафиксированный детекторами LIGO и VIRGO, не выявил дополнительных измерений во Вселенной, заявляют ученые в исследовании, представленном в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
«Впервые мы смогли сопоставить источник гравитационных волн со световыми волнами. Это позволило нам провести совершенно новое и захватывающее исследование, рассматривающее самые интригующие детали Вселенной», – рассказывает Даниэль Хольц, соавтор работы из Чикагского университета (США).
В 2015 году был пойман первый сигнал гравитационных волн, положивший начало исследованиям «искаженной» стороны космоса, предметов и явлений, которые построены из искривленного пространства-времени. Источником события была пара столкнувшихся черных дыр.
Однако слияние нейтронных звезд, зафиксированное в 2017 году в галактике NGC 4993 в 130 миллионах световых лет от Земли, еще больше раздвинуло рамки гравитационно-волновой астрономии. В отличие от первого и последующих нескольких событий, астрономы смогли наблюдать источник в электромагнитных волнах, что позволило продвинуться в изучении гравитации.
Общая теория относительности Альберта Эйнштейна очень хорошо объясняет динамику Солнечной системы, но по мере того, как ученые погружались вглубь Вселенной, появлялись большие дыры в ее понимании. Две из них – темная материя, одна из основных составляющих космоса, и темная энергия, таинственная сила, которая заставляет его ускоренно расширяться.
«Сегодня предложено большое количество всевозможных теорий, которые объясняют природу этих явлений. Есть и те, что отвергают темную материю и темную энергию, составляя альтернативу Общей теории относительности. Они основываются на дополнительных измерениях. Например, одна из них утверждает, что на больших расстояниях гравитация «просачивается» в другое измерение и ослабевает», – пояснила Майя Фишбах, соавтор исследования из Чикагского университета.
Слияние нейтронных звезд стало отличным способом проверить предсказания альтернативных теорий. Гравитационные волны от столкновения сопровождались обнаружением гамма-лучей, рентгеновских лучей, радиоволн, а также оптического и инфракрасного света, что позволило точно определить расстояние до источника. Если бы гравитация просачивалась в другие измерения по пути к Земле, то сигнал, который был пойман детекторами гравитационных волн, был бы слабее, чем ожидалось. Но, сравнив видимое расстояние до источника с расчетным расстоянием из данных LIGO, оказалось, что это не так.
«На данный момент кажется, что Вселенная имеет знакомые нам измерения – три в пространстве и одно во времени – даже в масштабе ста миллионов световых лет. Однако это только начало, существует еще очень много теорий, которые нам предстоит протестировать с помощью гравитационных волн», – заключила Майя Фишбах.