Ученые предполагают, что гравитационные волны "играют" с быстро вращающимися нейтронными звездами

Ученые наблюдали изменения в сигналах, исходящих от быстро вращающихся нейтронных звезд, называемых миллисекундными пульсарами, которые могут указывать на существование тонкой ряби пространства-времени, вибрирующей по всей Вселенной. 

Миллисекундные пульсары — это остатки звезд, которые вращаются сотни раз в секунду, производя точные радиоимпульсы, которые могут действовать как космический метроном. Ученые считают, что рябь в пространстве-времени, называемая гравитационными волнами, может влиять на эти сигналы, когда они путешествуют в пространстве. Когда международная группа исследователей недавно обнаружила странное нарушение сигналов пульсара, они решили, что это могло быть результатом такого взаимодействия. 

«Это очень интересный сигнал! Хотя у нас пока нет точных доказательств, мы, возможно, начинаем обнаруживать фон гравитационных волн», — сказал по этому поводу Сиюань Чен, исследователь из Института астрономии и астрофизики Кавли при Пекинском университете в Китае. 

Обнаружение гравитационных волн в 2015 году стало одним из величайших астрономических событий последнего десятилетия. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна, опубликованная столетием ранее, предполагала, что ткань пространства-времени может колебаться, когда массивные объекты, такие как нейтронные звезды и черные дыры, сталкиваются друг с другом, вызывая рябь, которая ощущается на огромных расстояниях. 

Но только после появления сложных детекторов, таких как лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) в США и коллаборация Virgo в Европе, обнаружение этих мощных вибраций стало возможным. 

Но некоторые вопросы все же остались. Физики предположили, что сумма эонов волн, вызванных этими катастрофическими событиями, могла создать фон гравитационных волн, который постоянно присутствует и пронизывает всю Вселенную; то, что еще не обнаружено. Обнаружение нарушенного сигнала, исходящего от миллисекундных пульсаров, может быть лишь шагом к доказательству существования этого фона. Чрезвычайно плотные и размером с город миллисекундные пульсары излучают радиосигналы от своих полюсов во время вращения. Частота этих сигналов невероятно постоянна, и их даже можно использовать в качестве своего рода «галактических часов», по которым можно отсчитывать время других явлений. 

Основываясь на подходе, впервые описанном в январе 2021 года, группа астрономов, работающих в рамках проекта International Pulsar Timing Array ( IPTA ), обнаружила странные сдвиги в этих сигналах. Они считают, что разрушение может быть вызвано помехами от фона гравитационных волн. Но команда также консервативна в отношении результатов, признавая, что необходимо исключить другие возможные объяснения их обнаружения. 

«Мы также изучаем, каким еще может быть этот сигнал», — сказал в своем заявлении Борис Гончаров, ученый из Parkes Pulsar Timing Array (PPTA), участвовавший в исследовании. - «Например, возможно, это могло быть результатом шума, присутствующего в данных отдельных пульсаров, которые могли быть неправильно смоделированы в наших анализах». 

Данные IPTA состоят из объединенных результатов из трех независимых наборов данных, собранных Европейским массивом синхронизации пульсаров (EPTA), Североамериканской наногерцовой обсерваторией гравитационных волн (NANOGrav) и PPTA. 

Исследование было опубликовано в среду (12 января 2022 года) в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ранее сообщалось о том, что в карликовой галактике Mrk 462 обнаружена «миниатюрная» сверхмассивная черная дыра.