Тепер, коли за нашими плечима понад 90 успішних виявлень гравітаційних хвиль, вони допомогли вирішити загадки еволюції галактик і зниклих чорних дір. Незабаром вони можуть дати нам уявлення про те, чим є темна матерія.
Всесвіт приховує багато таємниць, і гравітаційні хвилі можуть стати одним з кращих інструментів, щоб їх розкрити
Якщо традиційна астрономія телескопів подібна до спостереження космосу, то гравітаційно-хвильова астрономія схоже на його прослуховування, відкриття цих горобців у просторі-часі фактично дало астрономам нове почуття.
Менш ніж через п'ять років після виявлення десятків гравітаційних хвиль, вчені починають розуміти, що їм належить знайти відповіді на ще більшу кількість запитань. Ці хвилі дають нам багату картину найбільш екзотичних об'єктів Всесвіту, показують нам нові подробиці того, як помирають зірки, і пояснюють давні таємниці чорних дир. ми, схоже, знаходимося на порозі виявлення абсолютно нового виду гравітаційних хвиль, які могли б допомогти дослідити явища в перші миті після Великого вибуху.
Що гравітаційні хвилі розповіли вченим
Близько року тому дослідники NANOGrav оголосили про аналіз майже 13 років даних для 45 пульсарів. У ньому вони побачили натяки на сигнал, який міг бути фоном. вчені ще не змогли отримати досить хорошу роздільну здатність сигналу, щоб бути впевненими, але відтоді команда NANOGrav об'єднала свої дані з даними двох аналогічних часових масивів пульсарів в Європі та Австралії, щоб сформувати Міжнародне співробітництво тимчасових масивів пульсарів, уже в січні вчені оголосили, що в об'єднаному наборі даних сигнал залишився на місці. Астрономи припускають, що цей сигнал може бути слідом обертових навколо один одного надмасивних чорних дір.
Навіть якщо це дійсно так, неможливо буде зробити якісь висновки про окремі надмасивні чорні дирахи. Замість цього астрономам довелося б створювати комп'ютерні моделі Всесвіту, кожна з яких мала б різну популяцію гігантських чорних дір і різну швидкість злиття, і спостерігати, який гравітаційний фоновий сигнал при цьому отримуєтся. порівнюючи моделі і реальні дані, ми зможемо багато чого дізнатися про типи чорних дір у космосі.
Найбільш захоплююча перспектива була б, якби комп'ютерні моделі не відповідали б реальним данним. Це може означати, що астрономи будуть змушені визнати джерелом сигналу інший тип чорних дір, невідомий сьогодні.
Загадки темної матерії і Великого вибуху
У деяких інтерпретаціях Великого вибуху флуктуації щільності простору в перші секунди існування Всесвіту могли породити крихітні чорні дири. чи існували ці так звані первинні чорні діри або чи існують вони досі пор. Але якщо це так, то вони зможуть дати елегантне вирішення кількох проблем космології. що вони можуть дозволити вирішити загадку темної матерії, над якою так довго б'ються астрономи.
За словами дослідників, гравітаційно-хвильовий фон може дати нам перші конкретні докази існування первинних чорних дір. Однак спочатку вчені повинні однозначно виявити фоновий сигнал. З цією метою команда проекту NANOGrav аналізує три роки дані майже 60 пульсарів. Це повинно точно сказати нам, чи бачимо ми фон гравітаційних хвиль. Але, найімовірніше, це буде тільки початок довгої і копіткої роботи астрономів.