23:12
Гравитационно-волновая линза возможна, но ее будет невероятно трудно обнаружить

Гравитация-странная штука. В повседневной жизни мы думаем о нем как о силе. Он притягивает нас к Земле и удерживает планеты на орбитах вокруг их звезд. Но гравитация-это не сила. Это искривление пространства и времени, которое искривляет траекторию движения объектов. Бросьте шар в глубокий космос, и он движется по прямой линии, следуя Первому Закону движения Ньютона. Бросьте такой же шар вблизи поверхности Земли, и он пойдет по параболической траектории, вызванной искривлением пространства-времени вокруг Земли.

Поскольку материя искривляет пространство, она также может отклонять путь света. Мы называем этот эффект гравитационным линзированием. Это обычно происходит, когда свет из далекой галактики или квазара отклоняется массой более близкой галактики вдоль ее пути к нам. Гравитационное линзирование может фокусировать свет, делая далекую галактику ярче, и это помогло нам наблюдать некоторые из самых отдаленных галактик.

Анимированная иллюстрация гравитационной волны. Кредит: ESA-C. Carreau

Искривление пространства материей может также порождать гравитационные волны, когда материя движется в пространстве, подобно ряби в пруду. Большинство этих гравитационных волн слишком малы, чтобы их можно было обнаружить, но мы можем видеть сильные волны, вызванные слиянием черных дыр. Наблюдая волны нескольких слияний, мы подтвердили, что гравитационные волны распространяются со скоростью света, как и предсказывала Общая теория относительности. А это значит, что гравитация может также отклонять свои собственные волны.

Искривленное пространство изменяет расстояние, которое должен пройти свет. Кредит: APS/Alan Stonebraker

Гравитационные волны и свет движутся в вакууме с одинаковой постоянной скоростью. Их траектории могут быть отклонены, потому что эта скорость конечна. Волнам требуется время, чтобы пройти определенное расстояние. Когда галактика или черная дыра искривляет свое окружающее пространство, часть волны вблизи объекта должна пройти немного дальше, чем остальная часть волны, поэтому ей требуется немного больше времени, чтобы достичь нас. В результате волна отклоняется в сторону массы. Поэтому, когда сливающиеся черные дыры посылают нам взрыв гравитационных волн, эти волны могут быть линзированы более близкими галактиками.

Чириканье гравитационного слияния ясно. Кредит: LIGO / Caltech/MIT/Чикагский университет (Бен Фарр)

По крайней мере, такова теория. Недавно одна команда изучила этот эффект и то, как он изменит внешний вид гравитационных волн. Они нашли пару интересных вещей. Во-первых, линзованные гравитационные волны заставляют источник казаться ближе, чем он есть на самом деле, подобно тому, как линзованный свет может казаться ярче. Это может иметь значительные последствия для гравитационных слияний, которые мы наблюдали, поскольку астрономы используют свои расстояния для измерения масштаба и расширения Вселенной. Но команда также обнаружила, что линзовые события слияния будут иметь совершенно иную общую форму, поэтому мы в принципе можем сказать разницу между линзовыми и нелензовыми гравитационными волнами. Глядя на слияния черных дыр, которые Лиго и Дева обнаружили до сих пор, они обнаружили, что ни одна из них не была гравитационно линзована.

Пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем по-настоящему изучить линзованные гравитационные волны. Хотя эффекты очевидны, они потребуют более чувствительных гравитационно-волновых обсерваторий, чтобы увидеть их в деталях. Но эта работа показывает, как гравитационно-волновая астрономия со временем предоставит астрономам богатую информацию.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Скарлатина возвращается. Во всем виноват бактериальный "клон".


Коронавирус помешал нам делать жизненно важные операции, поэтому мы изобрели новую форму СИЗ


Уроки изменения климата из маловероятного источника — забытый корковый кризис Америки

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 54 | Добавил: admin | Теги: далекая галактика, Гравитационно-волновая линза возмож, но ее будет невероятно трудно обнар, Свет, волна, слияние черных дыр, искривление пространства, время | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar