Текст уведомления здесь

Конопля заставит гравитационные волны рассказать о «кротовых норах»

Ученые смогут получить информацию не только о слиянии необычных объектов, но и об экзотических связях между ними.
Добавить в закладки
Комментарии

Физик Роман Конопля из РУДН предложил способ расчета формы и параметров «кротовых нор», предположительно соединяющих между собой отдаленные области пространства. Его метод основан на наблюдаемых параметрах их «порталов» — характеристиках гравитационных волн, исходящих от черных дыр на входах в «кротовые норы». Соответствующая статья опубликована в Physics Letters B.

В настоящее время так называемые кротовые норы — своего рода туннели, идущие от черной дыры к удаленной от нее области Вселенной, — остаются гипотетическими объектами. Сам факт их существования, и тем более параметры, неясны, и до сих пор было не вполне очевидно, как их вообще можно выяснить. Даже параметры входов в «норы» — самих черных дыр — до сих пор вычисляют по косвенным признакам. Теоретики уже пытались как-то рассчитать взаимодействие черных дыр с «кротовыми норами». Для этого они брали модель обоих объектов, а затем вычисляли отдельные параметры — например, длину гравиволн, которые «кротовая нора» может излучать в ходе своего взаимодействия с массивными объектами.

Автор новой работы применил обратный подход. Он попытался понять, какие диапазоны длин волн могут исходить из окрестностей черных дыр, а потом сопоставлял их с параметрами моделей черных дыр и прилегающих к ним «нор». Для этого он взял математическую модель сферической симметричной «кротовой норы» Морриса — Торна. Она описывает «нору», соединяющую две черные дыры, расположенные в разных регионах Вселенной, и при этом позволяет «перемещать» физические объекты по тоннелю от одной черной дыры к другой (ряд других моделей этого не позволяют). Затем физик применил модель для получения описания параметров входа и выхода из «кротовой норы». После этого он попытался рассчитать, гравитационные волны какой длины в принципе могут порождать смоделированные им «кротовые норы».

На втором этапе исследования Конопля разработал систему уравнений, посредством которой можно вычислить особенности геометрической формы «кротовых нор» в зависимости от отклонений длины рассчитанных с помощью модели гравиволн от их эмпирических значений (последние предполагается получить в будущих наблюдениях). Таким образом, новый подход, по сути, впервые позволяет выяснить форму «кротовой норы» — объекта, который практически невозможно изучать традиционными для негравитационной астрономии методами.

Следует отметить, что длина гравиволн, которые могут исходить из районов черных дыр, соединенных тоннелем с другими черными дырами, в теории должна заметно отличаться от тех особо длинных гравитационных волн, что уже удалось зарегистрировать на детекторе LIGO (в 2016 году его разработчикам была присуждена Нобелевская премия по физике).

Гравиволны, засеченные LIGO, возникали при слиянии пары черных дыр или нейтронных звезд — сверхмассивных объектов. Вероятно, для регистрации гравитационных волн, несущих информацию о «кротовых норах», нужны принципиально иные детекторы. Тем не менее это не умаляет результатов новой теоретической работы: перед нами, по сути, первый предложенный за всю историю науки способ изучения столь экзотических объектов, как «кротовые норы», средствами наблюдательной астрономии.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Российские астрономы заявили о начале нового цикла солнечной активности

На Солнце появились области магнитного поля иной направленности.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) зафиксировали на звезде области с магнитным полем иной направленности, отличающейся от той, которая была последние 11 лет. По мнению астрофизиков, это свидетельствует о приближении нового цикла солнечной активности. Об этом сообщает сайт лаборатории. [ ... ]

Читать полностью
Глубокое оптическое изображение галактики Mrk 6, полученное с помощью 6-метрового телескопа САО РАН и распределение ионизированного газа в том же масштабе (цвета соответствуют разным скоростям движения газа относительно наблюдателя).Изображение: Алексей Моисеев / пресс-служба РНФ

Таинственные газовые облака устроили карусель вокруг активной галактики

Их источник явно внегалактический, но какой именно, пока остается загадкой.
Добавить в закладки
Комментарии

Астрофизики из Специальной астрофизической обсерватории РАН при помощи крупнейшего российского оптического телескопа изучили распределение и движение газа в галактике Маркарян-6 (Mrk 6). В ней впервые была обнаружена гигантская система из облаков ионизованного газа, протянувшаяся далеко за пределы самой галактики. Соответствующая статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Работа была выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.

Галактика Маркарян-6, свет от которой шел до Земли 263 миллиона лет, — это одна из первых обнаруженных сейфертовских галактик. Так называют образования, ядро которых активно излучает в ряде диапазонов, а в спектре излучения есть множество ярких широких полос — следов крупных выбросов газа со скоростями до нескольких тысяч километров в секунду. Причиной подобной необычной активности считается быстрое поглощение материи сверхмассивной черной дырой в центре подобных галактик, что и отличает их от обычных, типа нашего Млечного Пути, где центральная сверхмассивная черная дыра «ведет себя спокойнее».

При помощи крупнейшего в Евразии оптического шестиметрового телескопа и установленных на нем приборов SCORPIO и SCORPIO-2 астрономы САО РАН смогли рассмотреть самые внешние области галактики, в несколько раз более тусклые, чем изученные ранее. Большинство звезд галактики, как и предполагалось, сосредоточено в диске, где обычно располагается газопылевая материя. А вот с газом все не так: значительная его часть находится далеко за границами звездного диска Маркарян-6. Вытянутые в нити (филаменты) газовые облака тянутся на 130 тысяч световых лет от центра галактики. [ ... ]

Читать полностью