Нові свідоцтва гравітаційних хвиль

Детектор LIGO і обсерваторія Virgo виявили ще чотири випадки появи гравітаційних хвиль – серед них найвіддаленіший і самий потужний.
Усі зафіксовані коливання простору-часу спричинили злиття чорних дір. На підставі всього десяти гравітаційних подій, які вдалося виявити, астрофізики тепер можуть вивести закономірності колапсів чорних дір.
Понад 100 років тому Альберт Айнштайн передбачив, що зміни прискорення великих мас в космосі самі стрясають простір-час, змушуючи його вібрувати. Тільки в лютому 2016 року гравітаційні хвилі вдалося виявити за допомогою детектора LІGO, що в США. Трохи пізніше також на обсерваторії Virgo в Італії зафіксували аналогічне явище, викликане злиттям двох чорних дір.
У жовтні 2017 року у фізиці перейшли ще один рубіж: вчені вперше зафіксували гравітаційні хвилі, які були викликані колапсом двох нейтронних зірок. Це показало, що в астрономії почалася нова ера. Так чимало космічних явищ, які не виділяють ніякого електромагнітного випромінювання або виділяють його в незначній кількості, можна виявити, «підслухати» коливання простору-часу.
Тепер вчені з колаборації LIGO і Virgo виявили чотири нових події з участю гравітаційних хвиль. Всіх їх привело злиття чорних дір, тому вони доповнили сучасний каталог подій – всього їх 11.
«100 років знадобилося науці, щоб підтвердити передбачення Айнштайна, але темп наших відкриттів зазнав неймовірного прискорення», – сказала Шейла Рівна (Sheila Rowan) з Університету Глазго.
Докази чотирьох нових випадків злиття чорних дір надали вченим більше інформації про властивості таких систем у Всесвіті і про частоту зіткнень.
«Ми уважно аналізуємо ознаки кожної події, зокрема масу і ротацію чорних дір, – пояснив Пітер Шевен (Peter Shawhan) з Університету штату Меріленд. – Але в той же час ми спостерігаємо загальну картину і знаходимо свідчення про життя і смерті масивних зірок»
Так викристалізовується, що всі чорні діри, які крутяться один навколо одного в подвійній системі і в кінці зливаються, походять від зірок з меншою масою, ніж 45 мас Сонця. Маса чорної діри, яка виникає в результаті такого колапсу, коливається в діапазоні від 7,6 до 50,6 мас Сонця, повідомили вчені.
Крім того, у двох випадках нововиявлених, здається, оберталася принаймні одна із задіяних чорних дір. І ще вчені зафіксували новий рекорд: нове подія GW170729-самий масивний і віддалений джерело гравітаційних хвиль серед всіх, досі помічені. У цьому злитті, що відбувалося на відстані приблизно п’ять мільярдів років, гравітаційні хвилі перетворилися практично п’ять мас Сонця – це неймовірна кількість вивільненої енергії.
Що стосується іншого нового події GW170818, фізикам вдалося визначити місце його розташування в небі настільки точно, як ніколи раніше. Вони локалізували злилися чорні діри з точністю до 39 квадратних градусів.
«Це відкриття демонструє нам, наскільки цінною є астрономія гравітаційних хвиль для нашого розуміння Всесвіту, – сказала Рівний. – Ми очікуємо чимало інших захоплюючих відкриттів».