4.7K
В новом исследовании, представленном в Astrophysical Journal, международная группа ученых при участии Цюрихского университета (Швейцария) утверждает, что «выброс» первых гравитационных волн центральными черными дырами произойдет спустя примерно 10 миллионов лет после начала столкновения их родительских галактик. Гораздо быстрее, чем предполагалось ранее.
Альберт Эйнштейн предсказал гравитационные волны более ста лет назад в своей Общей теории относительности. 11 февраля 2016 года ученые впервые официально заявили об их обнаружении. Детекторы LIGO зафиксировали гравитационные волны, возникшие в процессе слияния двух черных дыр массами в 29 и 36 солнечных.
Исследование гравитационных волн, и, следовательно, происхождения Вселенной идет полным ходом. В 2034 году в рамках проекта, возглавляемого Европейским космическим агентством, планируется запустить три спутника для измерения возмущения пространства-времени с помощью «eLISA» – улучшенной космической антенны, использующей принцип лазерного интерферометра.
До сих пор, однако, не удавалось убедительно предсказать момент, в который гравитационные волны возникают и распространяются, когда галактики сталкиваются. Для решения этого вопроса международная команда астрофизиков из Цюрихского университета, Гейдельбергского университета (Германия), Института Космической техники (Пакистан) и Китайской Академии наук провели моделирование.В центре каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра, которая может превосходить по массе Солнце в миллионы или даже миллиарды раз. В ходе моделирования реалистичной Вселенной ученые рассмотрели сценарий, при котором происходило слияние двух близлежащих галактик возрастом примерно 3 миллиарда лет. С помощью суперкомпьютеров команда рассчитала время, которое необходимо, чтобы две центральные черные дыры массами около 100 миллионов Солнц породили сильные гравитационные волны после начала столкновения их родительских галактик. «Результат оказался неожиданным. Слияние двух черных дыр вызвало первые гравитационные волны через 10 миллионов лет – примерно в 100 раз быстрее, чем предполагалось ранее», – сказал Лусио Майер из Цюрихского университета.
В отличие от предыдущих моделей, в представленной симуляции были учтены орбиты центральных черных дыр и реалистичные структуры родительских галактик. «Наши расчеты позволяют сделать надежный прогноз на слияние сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Он должен помочь в определении гравитационных волн, которые в будущем поймает eLISA», – заключил Лусио Майер.