7.1K
11 февраля 2016 года ученые коллаборации LIGO объявили о первом обнаружении гравитационных волн, что подтвердило предсказание Общей теории относительности Эйнштейна и открыло новые пути исследований для космологов и астрофизиков. С тех пор были зафиксированы и другие случаи возникновения гравитационных волн в результате слияния черных дыр.
Однако, команда астрономов из университетов Глазго (Шотландия) и Аризоны (США) считает, что астрономы не должны ограничиваться обнаружением волн, вызванных массивными гравитационными слияниями. Согласно исследованию, которое они недавно выпустили, сеть детекторов гравитационных волн, включающая aLIGO, GEO 600 и Virgo, обнаружила гравитационные волны, создаваемые коллапсом ядра сверхновой (CСSNe).
CCSNe, известные как сверхновые типа II, возникают, когда массивная звезда достигает конца своей жизни и испытывает быстрый коллапс. Это вызывает мощный взрыв, который сдувает внешние слои звезды, оставляя за собой нейтронную звезду. Для того, чтобы звезда прошла такой коллапс, она должна содержать не менее 8 (но не более 40-50) масс Солнца.
Считается, что нейтрино, создаваемые в сердце звезды, переносят гравитационную энергию, высвобождаемую коллапсом ядра, в более холодные внешние области звезды. Доктор Джейд Пауэлл и ее коллеги полагают, что эта гравитационная энергия может быть обнаружена существующими приборами.
Также ученые излагают в своем исследовании процедуру, которая может быть реализована с моделью Supernova Model Evidence Extractor (SMEE). Команда провела симуляции с использованием новейших трехмерных моделей гравитационных волн от коллапса ядра сверхновых, чтобы определить, можно ли устранить фоновый шум и обнаружить сигналы CCSNe.
«Supernova Model Evidence Extractor (SMEE) – это алгоритм, который мы используем для определения того, как сверхновые получают огромное количество энергии, выбрасываемое при взрыве. Первая модель, которую мы рассматриваем в статье, состоит в том, что энергия взрыва исходит от нейтрино, рождаемого звездой. Во второй модели энергия взрыва исходит из быстрого вращения и чрезвычайно сильных магнитных полей», – объясняет Джейд Пауэлл.
Команда пришла к выводу, что трехдетекторная сеть могла бы правильно определить механику взрыва быстро вращающихся сверхновых с точностью, зависящей от расстояния до них. На расстоянии 10 килопарсек (32 615 световых лет) сеть обнаружит сигналы CCSNe с точностью 100%, а сигналы с расстояния 2 килопарсека (6 523 световых года) с точностью 95%.
Другими словами, если в Галактике возникнет сверхновая, глобальная сеть, образованная детекторами гравитационных волн Advanced LIGO, Virgo и GEO 600, будет иметь прекрасную возможность уловить ее. Обнаружение этих сигналов также обеспечило бы некоторую новаторскую науку, позволяющую ученым впервые «увидеть» внутренности взрывающихся звезд. Гравитационные волны испускаются глубоко внутри ядра звезды, где не может исчезнуть электромагнитное излучение, что позволяет обнаружить волну и дать ученым информацию о механизме взрыва, который не может быть определен другими методами.