Космическая антенна LISA – новая глава в исследовании гравитационных волн

Детектор гравитационных волн LISA сможет обнаружить десятки сливающихся бинарных систем, состоящих из черных дыр, нейтронных звезд или белых карликов.

Историческое обнаружение гравитационных волн от сталкивающихся черных дыр далеко за пределами нашей Галактики открыло новое окно в понимании Вселенной. После 14 сентября 2015 года произошла еще цепочка подобных открытий: четыре бинарные черные дыры и пара нейтронных звезд.

В настоящее время идет постройка нового детектора, который еще шире распахнет удивительное окно. Ожидается, что обсерватория следующего поколения LISA отправится в космос в 2034 году. Она будет чувствительной к гравитационным волнам с более низкой частотой, чем те, что обнаружены наземной гравитационно-волновой обсерваторией LIGO.

Новое исследование Северо-Западного университета (США), опубликованное в журнале Physical Review Letters, предсказывает, что LISA обнаружит десятки бинарных систем в глобулярных кластерах Млечного Пути, среди которых будут представлены все комбинации компонентов: черные дыры, нейтронные звезды и белые карлики. Это первая научная работа, использующая реалистичные модели глобулярного кластера для подробного прогнозирования объектов изучения LISA.

До первого обнаружения гравитационных волн в период строительства LIGO астрофизики всего мира десятилетиями работали над теоретическими предсказаниями явлений, которые обнаружит обсерватория. Это то, чем на данный момент заняты ученые Северо-Западного университета, но на этот раз для LISA, который строится Европейским космическим агентством при участии NASA.

В Млечном Пути наблюдается около 150 шаровых скоплений. Ученые прогнозируют, что как минимум в каждом третьем кластере находится источник, который будет идентифицирован LISA. Исследование также предсказывает, что LISA обнаружит около 8 черных дыр в соседней галактике Андромеды и еще 80 в кластере Девы.

Шаровое скопление представляет собой сферическую структуру, включающую от сотен тысяч до миллионов звезд, гравитационно связанных друг с другом. Кластеры содержат старейшие популяции звезд в Галактике и являются эффективными фабриками по созданию компактных бинарных систем.

Северо-западная исследовательская группа обладает множеством преимуществ в проведении этого исследования. За последние два десятилетия главный автор новой работы профессор Фредерик А. Расио и его группа разработали мощный вычислительный инструмент – один из лучших в мире – для реалистичного моделирования глобулярных кластеров. Исследователи использовали более ста полностью развитых моделей шаровых кластеров со свойствами, аналогичными свойствам наблюдаемых шаровых скоплений Млечного Пути.

Арина Васильева
редактор-переводчик
Читайте и распечатывайте последние новости астрономии, космоса и космонавтики на сайте https://in-space.ru
Наверх