Гибель массивных звезд может сотрясти космос, считают астрономы

Учёные из Центра вычислительной астрофизики (CCA) Института Флэтайрон, Колумбийского университета и Тель-Авивского университета выяснили, что гибель массивных вращающихся звезд может образовать колебания в космическом пространстве, которые можно обнаружить на Земле.

Фото из открытых источников

Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters, показывает, что гравитационный коллапс звезд, в 15-20 раз превышающих по массе наше Солнце, приводит к образованию черных дыр. В процессе коллапса вокруг черной дыры формируется гигантский диск остаточного материала, который, закручиваясь по спирали, падает на горизонт событий. Этот процесс вызывает такое искажение пространства-времени, что создаются гравитационные волны — колебания, которые распространяются по Вселенной.

Чтобы лучше понять это явление, астрофизики создали новые модели, учитывающие сложные факторы, такие как магнитные поля и скорость охлаждения материала вокруг коллапсирующей звезды. Эти расчёты показывают, что гравитационные волны от подобных событий можно зафиксировать на расстоянии до 50 миллионов световых лет с помощью современных детекторов, таких как Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO).

Ранее считалось, что гравитационные волны, порождаемые коллапсом массивных звезд, слишком слабы и хаотичны, чтобы их можно было выделить из космического шума. Однако новое исследование опровергает это мнение. Теперь учёные уверены, что даже такие события, как коллапс массивной звезды, могут порождать достаточно сильные и упорядоченные гравитационные волны, чтобы их можно было зафиксировать.

Более того, ожидается, что не только LIGO, но и будущие детекторы, такие как Cosmic Explorer и Einstein Telescope, смогут фиксировать десятки подобных событий ежегодно. Однако для этого необходимо дальнейшее моделирование и анализ данных, чтобы точно определить, какие именно сигналы нужно искать.

В качестве альтернативной стратегии учёные предлагают искать гравитационные волны, связанные с близкими к Земле коллапсарами, которые могут проявляться как сверхновые или гамма-всплески. Этот подход может позволить более точно отслеживать такие события и изучать их влияние на пространство-время.