Чайная ложка нейтронной звезды весит миллиарды тонн. Две такие столкнулись — и оставили постоянный шрам на лице Вселенной
NewsMakerКак работает гравитационная память? Ученые решили проверить.
Нейтронные звёзды остаются одними из самых странных объектов во Вселенной. После взрыва сверхновой от массивной звезды остаётся компактное ядро диаметром около 20 километров и массой больше солнечной. Внутри такого ядра материя сжата до предела: атомы разрушены, протоны и электроны слились, вещество почти целиком состоит из нейтронов. Чайная ложка нейтронного вещества весила бы миллиарды тонн.
Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг общего центра и постепенно сближаются, система начинает излучать гравитационные волны . Общая теория относительности описывает гравитацию не как силу в привычном смысле, а как искривление пространства-времени. Ускоряющиеся массивные тела создают рябь в этой «ткани», и рябь распространяется со скоростью света. Детекторы вроде LIGO и Virgo уже научились регистрировать такие колебания.
Обычно гравитационная волна ведёт себя как волна в воде: пространство немного растягивается и сжимается, затем возвращается к исходному состоянию. Однако у теории Эйнштейна есть менее известное предсказание. После прохождения волны может остаться крошечный, но постоянный сдвиг. Частицы, которые служат «пробными массами» в детекторе, не возвращаются точно в прежнее положение. Такой остаточный след называют эффектом памяти гравитационных волн.
Первые расчёты памяти выполнили Яков Зельдович и Александр Полнарёв в 1974 году. Тогда физики рассматривали скопление сверхплотных звёзд и работали в рамках линейного приближения гравитации. Позже Деметриос Христодулу показал, что нелинейность уравнений Эйнштейна даёт дополнительный вклад в память: сами гравитационные волны, накапливаясь, меняют структуру сигнала. В последние годы к картине добавились ещё два источника. Учёные доказали, что электромагнитное излучение и поток нейтрино также вносят вклад в нелинейную память.
Нейтронные звёзды остаются одними из самых странных объектов во Вселенной. После взрыва сверхновой от массивной звезды остаётся компактное ядро диаметром около 20 километров и массой больше солнечной. Внутри такого ядра материя сжата до предела: атомы разрушены, протоны и электроны слились, вещество почти целиком состоит из нейтронов. Чайная ложка нейтронного вещества весила бы миллиарды тонн.
Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг общего центра и постепенно сближаются, система начинает излучать гравитационные волны . Общая теория относительности описывает гравитацию не как силу в привычном смысле, а как искривление пространства-времени. Ускоряющиеся массивные тела создают рябь в этой «ткани», и рябь распространяется со скоростью света. Детекторы вроде LIGO и Virgo уже научились регистрировать такие колебания.
Обычно гравитационная волна ведёт себя как волна в воде: пространство немного растягивается и сжимается, затем возвращается к исходному состоянию. Однако у теории Эйнштейна есть менее известное предсказание. После прохождения волны может остаться крошечный, но постоянный сдвиг. Частицы, которые служат «пробными массами» в детекторе, не возвращаются точно в прежнее положение. Такой остаточный след называют эффектом памяти гравитационных волн.
Первые расчёты памяти выполнили Яков Зельдович и Александр Полнарёв в 1974 году. Тогда физики рассматривали скопление сверхплотных звёзд и работали в рамках линейного приближения гравитации. Позже Деметриос Христодулу показал, что нелинейность уравнений Эйнштейна даёт дополнительный вклад в память: сами гравитационные волны, накапливаясь, меняют структуру сигнала. В последние годы к картине добавились ещё два источника. Учёные доказали, что электромагнитное излучение и поток нейтрино также вносят вклад в нелинейную память.