Пять групп ученых из Европы, Северной Америки, Китая, Индии и Австралии (всего 190 исследователей) обнаружили первые свидетельства существования низкочастотных гравитационных волн — ряби на ткани Вселенной, которое растягивает и сжимает пространство и время. Открытие опубликовали в журналах Astronomy and Astrophysics и The Astrophysical Journal Letter.
В исследовании использовали данные за 15 лет, собранные мощными радиотелескопами в Пуэрто-Рико, Западной Вирджинии и Нью-Мексико.
Кэтрин Кроутер, кандидат наук на факультете физики и астрономии Университета Британской Колумбии и одна из 190 соавторов открытия, сказала, что исследование открыло дверь, чтобы «сломать физику», которую мы знаем, передает Coastreporter.
По словам профессора Микаэля Крамера из немецкого Института радиоастрономии Макса Планка, это открытие может навсегда изменить представления ученых о космосе.
«Оно может дать ответ, была ли ошибочной теория гравитации Эйнштейна, она может что-то объяснить нам, что такое на самом деле темная материя и темная энергия — то, из чего состоит большая часть Вселенной, она может пробить дорогу к новым физическим теориям», — объяснил он Би-би-си.
Считается, что гравитационные волны возникают в результате движения массивных объектов, таких как черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга. Но в отличие от гравитационного колодца солнца, луны или планеты, гравитационные волны распространяются эхом по всей Вселенной, растягивая и сжимая физическое существование.
Представьте себе озеро с двумя лодками на нем. Когда они движутся, рябь расходится во всех направлениях, изменяя поверхность воды. Но эта аналогия подходит только потому, что ученые не могут увидеть рябь. Вместо этого они вынуждены измерять, как Вселенная искривляется под действием почти невидимой силы.
Массив космических часов
Чтобы измерить, как гравитационные волны искривляют нашу галактику, международная команда выбрала 68 высоко предсказуемых пульсаров — то, что остается после того, как звезда израсходует свое топливо и взорвется сверхновой. Эти «неживые звезды» настолько плотные, что содержат массу звезды в полтора раза больше нашего Солнца, сжатую до размеров города.
Пульсары обладают мощным магнитным полем, которое вращается до сотен раз в секунду. Поскольку излучение пульсара выбрасывается вдоль его магнитной оси. В один момент вращения «импульс» направлен на Землю с такой регулярностью, которая может соперничать с точностью атомных часов.
Используя скорость света как константу, команда измерила время, необходимое этим импульсам, чтобы достичь Земли. Ранние приходы говорят о том, что гравитационные волны сжимают пространство в этой части галактики, в то время как поздние приходы говорят о том, что существование растягивается.
Межзвездные газы и взаимодействие между гравитационными волнами усложняют картину — подобно ряби от капель дождя, падающих на озеро, — но позднее моделирование помогло ученым увидеть более четкую картину.
Анализируя многолетние радиоданные, Кроутер и ее коллеги обнаружили, что самый дальний пульсар — на расстоянии около 20 800 световых лет — изменил свое положение примерно на 470 километров. На расстоянии 444 световых лет, самый близкий пульсар в массиве, помог команде обнаружить, что гравитационные волны, вероятно, изменяют это расстояние до Земли примерно на 10 километров.
В планетарном масштабе это меняет размер Земли примерно на размер вируса.
Под Африкой обнаружили гигантские остатки другой планеты? Геологи рассказали о 800-километровых аномалиях
Некоторые геологи предполагают, что под Африкой и Тихим океаном расположены два гигантских сгустка, которые занимают около 6% всего объема Земли. По некоторым данным, они могут быть остатками другой древней планеты.
