Исследователи объявили, что им удалось построить лучшую на данный момент карту фона гравитационных волн во Вселенной. Они сделали это с помощью невероятных радиотелескопов MeerKAT в Южной Африке. Но у этой карты есть неожиданная особенность: возможная аномалия в гравитационных волнах, омывающих нашу галактику, связана со слиянием двух черных дыр.


Любой движущийся объект с массой создает гравитационные волны — даже вы, двигая рукой, создаете их. Конечно, они слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить напрямую. Движение планет, звезд и даже сверхмассивных черных дыр также слишком слабо, чтобы их можно было обнаружить напрямую, но все они складываются в фон гравитационных волн.

«Изучение фона позволяет нам настроиться на отголоски космических событий на протяжении миллиардов лет», — сказал в своем заявлении доктор Мэтт Майлз, исследователь из OzGrav и ведущий автор двух новых исследований. «Это показывает, как галактики и сама Вселенная развивались с течением времени».

Пульсары — это тип нейтронных звезд, конечный продукт некоторых сверхновых. Подкласс пульсаров, называемых миллисекундными пульсарами, вращается сотни раз в секунду, пульсируя с нашей точки зрения. Их вращение настолько регулярно, что они могут быть такими же точными, как атомные часы на Земле. Таким образом, изменения в этой пульсации — наблюдаемые нами — подразумевают, что прошла гравитационная волна. Вам нужно много измерений каждого пульсара и множества пульсаров, чтобы превратить эти сигналы в фактическое обнаружение фона. Этот подход называется Pulsar Timing Array.

MeerKAT Pulsar Timing Array является последним в международных усилиях по определению гравитационного волнового фона, и исследователи утверждают, что их измерение сильнее, чем другие обследования, проведенные до этого момента, и они смогли сделать это всего за одну треть времени. Карта очень подробная благодаря новым подходам, которые привели к открытию возможного смещения направления, связанного со сверхмассивными черными дырами.

«То, что мы видим, намекает на гораздо более динамичную и активную вселенную, чем мы ожидали», — добавил доктор Майлз из Технологического университета Суинберна. «Мы знаем, что где-то сливаются сверхмассивные черные дыры, но теперь мы начинаем спрашивать: где они и сколько их там?»

Идея заключалась в том, что гравитационный волновой фон однороден; существуют сверхмассивные черные дыры , сливающиеся в стольких разных направлениях и на стольких расстояниях, что в целом они создают единообразное выплескивание. Но если эти выводы верны, у нас может быть предпочтительный источник, влияющий на нашу галактику.

«Наличие горячей точки может указывать на отдельный источник гравитационных волн, например, пару черных дыр, масса которых в миллиарды раз больше массы нашего Солнца», — сказала ведущий автор третьего исследования Ровина Натан из OzGrav и Университета Монаша. «Изучение структуры и закономерностей гравитационных волн показывает нам, как наша Вселенная существует сегодня, и содержит сигналы, пришедшие еще со времен Большого взрыва. Еще многое предстоит сделать, чтобы определить значимость обнаруженной нами горячей точки, но это захватывающий шаг вперед для нашей области».

«В будущем мы стремимся понять происхождение сигнала гравитационной волны, возникающего из наших наборов данных. Выслеживая изменения гравитационных волн по небу, мы ищем отпечатки основных астрофизических процессов», — добавила Катрин Грюнталь, исследователь из Института радиоастрономии Макса Планка и соавтор одного из исследований.