Физиците предлагат да се наблюдава как гравитационните вълни от сливащи се черни дупки или неутронни звезди взаимодействат със свръхмасивни черни дупки. Това би трябвало да помогне да се разбере защо нашата Вселена се разширява с ускорение.

Гравитационните вълни могат да разкажат много за света, в който живеем. Физиците предлагат да се използват тези трептения на пространство-времето, за да се разбере природата на ускореното разширяване на Вселената

Нашата Вселена непрекъснато се разширява и скоростта на този процес само нараства. Това обаче е трудно да се обясни с помощта на съществуващи физически модели. Едно от предположенията е, че в голям мащаб гравитацията се държи по различен начин, отколкото теорията на относителността я описва. Досега учените не са измислили начин да проверят това.

Авторите на новото проучване предлагат да се използват гравитационни вълни за тази цел. Изследователите твърдят, че е необходимо да се изследва взаимодействието на гравитационните вълни със свръхмасивните черни дупки или с галактически купове. По това, как се променят характеристиките на гравитационната вълна след това, може да съдим дали разбираме гравитацията правилно или не.

Например, в една от теориите физиците въвеждат допълнителна частица, за да опишат ускореното разширяване на Вселената. Тя, наред с други ефекти, би създала своеобразна „среда“ около големи обекти. Ако движеща се гравитационна вълна се сблъска със свръхмасивна черна дупка, това ще генерира нови трептения на пространство-времето. В зависимост от това с какво се е сблъскала вълната - самата дупка или „околната среда“ - полученото колебание ще има свои собствени характеристики.

_{Илюстрация на смесване на вълни и създаване на отчетлив нов подпис. Кредит: Ezquiaga/Zumal ácarregui}

В своето проучване учените провеждат математическо моделиране и описват как характеристиките на вълните ще се променят при различни сценарии. Авторите се надяват да използват резултатите от своята работа, за да анализират данните, които гравитационно вълновият детектор LIGO ще получи през 2022 г., когато ще бъде рестартиран след усъвършенстване.

Справка: Gravitational wave lensing beyond general relativity: Birefringence, echoes, and shadows
Jose María Ezquiaga and Miguel Zumalacárregui
Phys. Rev. D 102, 124048 – Published 21 December 2020, DOI: 10.1103/PhysRevD.102.124048

Източник: UChicago scientist lays out how LIGO gravitational waves could be scrambled, yielding information, University of Chicago

Още по темата

19/11/2020

Космос

Отклонението на звездната светлина измерва разширяването на Вселената (видео)

16/11/2020

Физика

Странни „гравитационни молекули“ обикалят около черните дупки като електрони, въртящи се около атоми

12/03/2020

Космос

Тайната на разширяването на Вселената е разкрита

29/10/2020

Космос

Откриха 39 нови гравитационни вълни само за шест месеца (видео)