Международен екип от астрономи, включително от университета в Кеймбридж, са намерили решението на уравненията, описващи това, което се случва, когато две въртящи се черни дупки, свързани в двойна орбитална система, се движат по спирала с тенденция да се сблъскат, съобщи сайтът на Университета Кеймбридж.
Резултатите, публикувани в списание Physical Review Letters, би трябвало значително да повлияят не само на изучаването на черните дупки, но и на търсенето на неуловимите гравитационни вълни - вид излъчвания предсказани от Общата теория на относителността на Айнщайн.
За разлика от планетите, чиито средно разстояние от слънцето не се променят с времето, общата теория на относителността предсказва, че две черни дупки, обикалящи една около друга, ще се движат все по-близо една към друга, а системата ще излъчва гравитационни вълни.
"Ускорението на заряд, например електрон, произвежда електромагнитно излъчване, включително видими светлинни вълни" , казва д-р Майкъл Кесден (Michael Kesden) от Тексаския университет в Далас, водещ автор на изследването. "По същия начин, всеки път, когато има ускоряване на маса, трябва да възникват гравитационни вълни."
Излъчването на енергията на гравитационните вълни води до това, черните дупки по спирала да се сближават все повече и повече, докато не се слеят, което ще е най-мощното събитие във Вселената, след Големия взрив. Тази енергия, няма да се прояви като видима светлина, която лесно може да се забележи, а ще се разпространи като гравитационни вълни, които са много по-трудни за откриване.
Очаква се през тази година реконструкциите на обсерваториите Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) в САЩ и VIRGO в Европа ще бъдат завършени и може би скоро предстоят първите преки измервания на гравитационни вълни. Почти по същото време мисията LISA Pathfinder ще бъде стартирана като експеримент за установяване на детектор на гравитационни вълни с безпрецедентна чувствителност в космоса.
"Уравненията, които сме решили, ще помогнат да се предскажат характеристиките на гравитационните вълни, които с помощта на LIGO очакваме да наблюдаваме при сливането на двойката черни дупки", заяви д-р Улрих Спеархейк (Ulrich Sperhake), който, заедно с Давиде Джероза (Davide Gerosa), са съавтори и членове на Кеймбриджкия Център за теоретична космология. "Нямаме търпение да сравним нашите решения с данните, които ще събере LIGO."
В уравненията, които учените решават, се занимават по-конкретно с въртящия ъглов момент на двукомпонентните черни дупки и едно явление, наречено прецесия.
Илюстрация на две въртящи се черни дупки. Графика: Midori Kitagawa
"Също като пумпал, черните бинарни дупки променят оста си на въртене с течение на времето, феномен, известен като прецесия," казва Спеархейк . "Поведението на тези въртящи се черни дупки е ключов момент за разбирането на тяхното развитие."
С тези решения, ние можем да създадем компютърни симулации, които следват еволюцията на черните дупки милиарди години", каза Кесден. "A симулация, която преди това щеше да отнеме години сега може да се направи за секунди. Но това не е само по-бързо. Нещата, които можем да научим от тези симулации, просто не може да се научат по друг начин."
Теорията на Айнщайн предсказва съществуването на гравитационни вълни, но те още не са пряко открити. Ако това се случи, наблюдението на гравитационните вълни ще отвори нови възможности за проучването на Вселената.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
31.03 2015 в 20:16
31.03 2015 в 20:03
31.03 2015 в 15:30
Прочее, замисли се дедо поп: каква част от тъмната енергия може да са именно гравитационни вълни?
31.03 2015 в 13:09
Последни коментари