Меню

Возможно, физики нашли следы первичных чёрных дыр

NANOGrav занимается поиском низкочастотных гравитационных волн. Чтобы задетектировать их, ученые наблюдают за сетью пульсаров, расположенных в окрестностях нашей галактики. Пульсары вращаются со строгой периодичностью, поэтому радиовспышки от них приходят тоже в виде периодического сигнала, примерно раз в миллисекунду. Если путь вспышки пересекает гравитационная волна, ритм свечения меняется. Это и позволяет ученым детектировать гравитационные волны по излучению от пульсаров.

Недавно NANOGrav опубликовала набор данных за последние 12,5 лет, который состоит из наблюдений 47 миллисекундных пульсаров, проведенных обсерваторией Аресибо и радиотелескопом Грин-Бэнк. Проанализировав данные, ученые обнаружили флуктуации в ритме свечения 45 пульсаров. Причиной этих отклонений может быть низкочастотный гравитационно-волновой фон.

Первичные черные дыры

Этот сигнал не похож на те, которые обычно приходят от масштабных событий во Вселенной, таких как слияние черных дыр или нейтронных звезд. Наблюдается не резкий скачок, а постоянный шум. Сотрудники NANOGrav отмечают, что сама гравитационно-волновая интерпретация требует дополнительных доказательств. Например, должны наблюдаться сильные корреляции в колебаниях свечения близко расположенных пульсаров. На получение этих данных может уйти еще около шести месяцев.

Уже сейчас ученые высказывают множество предположений о том, что является источником равномерного гравитационно-волнового шума: среди версий космические струны и первичные черные дыры.

Первичные черные дыры — это гипотетические объекты, которые образовались во время расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва. Их масса по разным предположениям лежит в диапазоне от планковской массы до нескольких миллионов масс Солнца.

Габриэль Францолини (Gabriele Franciolini), Антонио Риотто (Antonio Riotto) и Валерио де Лука (Valerio De Luca) из Университета Женевы и Национального института ядерной физики в Италии считают, что именно первичные черные дыры являются источниками обнаруженных гравитационных волн.

Они предположили, что масса первичных черных дыр колеблется от массы астероида до одной солнечной массы. Это согласуется с полученным сигналом, указывающим на черные дыры массы меньше солнечной. Ученые показали, что при таких ограничениях вся темная материя во Вселенной может содержаться в легких первичных черных дырах, большинство из которых имеет массу порядка от 10^-15 до 10^-11 солнечных масс.

Если гравитационно-волновая природа сигнала подтвердится, в следующие пять лет NANOGrav составит более четкое представление о форме спектра, чтобы сделать выводы об источнике волн.

Добавил:Екатерина Назарова Дата:2021-02-05 Раздел:Новости