Астрофизики нашли новый тип источника гравитационных волн, отличный от бинарных систем, таких как черные дыры или нейтронные звезды.
Когда массивные звезды достигают стадии коллапса и превращаются в черные дыры, они порождают мощные струи частиц, движущихся близко к скорости света. Эти струи сталкиваются с разрушающимися слоями умирающей звезды, формируя кокон из горячих газов и обломков, расширяющихся во всех направлениях.
С использованием современных симуляций и моделирования коллапсов массивных звезд, ученые выяснили, что такие коконы также могут являться источником гравитационных волн. Интересно то, что гравитационные волны, генерируемые коконами, могут быть обнаружены лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) в частотном диапазоне, который до сих пор использовался для обнаружения только гравитационных волн от бинарных систем.
Оре Готлиб, научный сотрудник отдела астрофизики Северо-Западного университета и ведущий автор исследования, подчеркнул, что LIGO, который до сих пор обнаруживал гравитационные волны только от бинарных систем, в конечном счете может обнаружить первый небинарный источник гравитационных волн. По его словам, коконы являются одним из перспективных мест для поиска подобных источников.
Первоначально ученые пытались определить, могут ли аккреционные диски, образующиеся вокруг черных дыр, излучать гравитационные волны. Однако моделирование выявило, что коконы также играют значительную роль в генерации этих волн.
Коконы представляют собой места с высокой турбулентностью, которые, ускоряясь от струи, возмущают пространственно-временной континуум, вызывая пульсации гравитационных волн. Ученые сравнивают процесс с просверливанием отверстия в стене, где струя вырывается наружу, оставляя за собой обломки и горячие слои кокона.
Одним из преимуществ обнаружения гравитационных волн от коконов является то, что LIGO может лучше их зафиксировать по сравнению с волнами, порождаемыми гамма-всплесками или сверхновыми. Возникающие от коконов гравитационные волны имеют более высокую частоту и асимметричную структуру, что облегчает их идентификацию.
Готлиб подчеркнул, что исследование призывает научное сообщество обратить внимание на коконы в качестве потенциальных источников гравитационных волн. Кроме того, коконы также испускают электромагнитное излучение, что делает их мульти-мессенджерами и предоставляет возможность изучать процессы, происходящие внутри звезд и связанные с джетами и звездными взрывами.
Исследование было представлено на виртуальном пресс-брифинге, который проходил 5 июня 2023 года в рамках 242-го заседания Американского астрономического общества.
Источник: 13news.ru
