Мүмкін гравитациялық толқындар ашуға қаншалықты тез кеңейіп, біздің Ғалам?

алғашқы кезден өзінің пайда болу 13,8 миллиард жыл бұрын Әлем кеңейтілуде, разбрасывая жүздеген миллиард галактикалар мен жұлдыздар сияқты, мейіз, тез поднимающемся тест. Астрономдар жібердік телескопы кейбір жұлдыздар және басқа да ғарыштық көздері өлшеуге олардың қашықтығы Жер мен жылдамдығы жою — екі параметрдің қажетті есептеу үшін тұрақты Хаббла, өлшем бірліктері, ол сипаттайды жылдамдығы кеңейту Ғаламның.

Бірақ бүгінгі күні ең дәл талпыныстары тұрақты Хаббла беріп өте разбросанные маңызы бар және мүмкіндік бермеді жасау туралы түпкілікті қорытынды қалай тез өсуде Әлем. Бұл ақпарат, ғалымдардың пікірінше, тиіс, сарай жарық Ғаламның пайда болуы және оның тағдырына: ғарыш шексіз кеңейе немесе бірде сожмется?

міне, ғалымдары, Массачусет технологиялық институтын және Гарвард университетінің ұсынды неғұрлым дәл және тәуелсіз тәсілі өлшеу тұрақты Хаббла пайдалана отырып, гравитациялық толқындар, испускаемые қатысты сирек кездесетін жүйелер: ойнайтын және бинарлық жүйесінің бензема — нейтрондық жұлдыз, қайратты жұп закрученных спираль бойынша қара тесігі бар және нейтрондық жұлдыз. Қарай бұл нысандар движутся биде, олар жасайды кеңістіктік-уақыттық сотрясающие толқындар және жарқылды жарық, бұл ақтық қақтығысы.

жұмыста жарияланған, 12 шілде Physical Review Letters, ғалымдар деп бұрқ жарық мүмкіндік береді ғалымдарға бағалау жүйесінің жылдамдығы бар, жылдамдығы және оны жою Жер. Испускаемые гравитациялық толқындар, егер қуып, олардың Жер бетінде қамтамасыз етуге тиіс тәуелсіз және дәл өлшеу дейінгі арақашықтық. Қарамастан қос жүйе қатыспайды және нейтронды өте сирек, ғалымдар бұл табу, тіпті олардың бірнешеуінің жасауға мүмкіндік береді ең дәл бүгінгі күні баға тұрақты Хаббла және жылдамдығын кеңейту Ғаламның.

"Бинарлық жүйесінің қатыспайды және нейтронды — өте күрделі жүйе, ол туралы біз өте аз білеміз", дейді Сальваторе Витале, доцент физика MIT және жетекші мақала авторы. "Егер біз табамыз болса да бір сыйлық болады біздің радикалды серпін түсінуде Ғаламның".

Авторы Витале болып табылады Хсин-Юй Чен бірі Гарвард.

Бәсекелес тұрақты

Жақында шара екі тәуелсіз өлшеу тұрақты Хаббла, бір пайдалана отырып, ғарыштық телескоп Хаббла NASA, ал басқа спутнигін пайдалана отырып "Планк" Еуропалық ғарыш агенттігі. Өлшеу "Хаббла" базировалось арналған байқаулар жұлдыз ретінде белгілі переменная-цефеид, сондай-ақ байқаулар сверхновых. Екеуі де осы объект болып саналады "стандартты шырағы" болжамдылығы өзгерту, жарықтық, ғалымдар бағалайды дейінгі қашықтық жұлдыз және оның жылдамдығы.

Басқа түрін бағалауға негізделеді байқағандары флуктуаций ғарыш микротолқынды фон — электромагниттік сәулелену, ол қалды, кейін Үлкен Жарылыс болған Ғалам тағы да тұр. Дегенмен байқау екі зондтар өте дәл, оларды бағалау тұрақты Хаббла қатты тарайды.

"Мен мұнда ойын күшіне LIGO", - дейді Витале.

LIGO немесе лазерлі-интерферометрическая гравитациялы-толқынды обсерватория, іздеп гравитациялық толқындар — шұбар мата кеңістік-уақыт, ол туады салдарынан астрофизикалық катаклизмдердің.

"Гравитациялық толқындар қамтамасыз етеді өте қарапайым және жеңіл тәсілі, қашықтықты өлшеуге дейін олардың көздері", дейді Витале. "Біз таптық бастап LIGO — бұл тікелей баспасы дейінгі арақашықтық, көзден қандай да бір қосымша талдау".

2017 жылы ел өзінің алғашқы мүмкіндік бағалауға тұрақты Хаббла көзінен гравитациялық толқындар қашан LIGO және оның итальян аналогы Virgo тауып, бір-екі сталкивающихся нейтрондық жұлдыздар алғаш рет. Бұл қақтығыс высвободило үлкен саны гравитациялық толқындар, ғалымдар өлшенген анықтау үшін қашықтығын Жер дейін. Қосу сондай-ақ, испустило жарқылды жарық, оны ұрпаққа үлгі болар қамқорлық алдық талдау көмегімен жер бетіндегі және ғарыштық прогресс анықтау үшін жылдамдығы.

Алып екі өлшеу, ғалымдар рассчитали жаңа мәні тұрақты Хаббла. Дегенмен, бағалау келді салыстырмалы үлкен тұрақсыздықты 14%, әлдеқайда анықталмаған қарағанда маңызы бар қаланың, есептелген пайдалана отырып, "Хаббла" және "Планк".

Витале", - дейді бөлігі белгісіздік проистекает бір интерпретациялау арақашықтық ойнайтын және бинарлық жүйесінің дейінгі Жерлер жеткілікті қиын пайдалана отырып, гравитациялық толқындар құрылған жүйесі.

"Біз измеряем арақашықтық қарап, қаншалықты "қатты" болады гравитациялық толқын, яғни қаншалықты таза болады біздің деректер бойынша, оған", - дейді Витале. "Егер барлығы да ойдағыдай, сіз көріп, ол қатты және определяете қашықтық. Бірақ бұл дұрыс тек ішінара үшін қосарланған жүйелер.

өйткені, бұл жүйелер туғызатын закрученный диск энергиясын дамуына қарай би екі нейтронды радиациялық жатыр гравитациялық толқындар біркелкі. Көптеген гравитациялық толқындар выстреливает орталықтан диск болса, әлдеқайда аз, олардың бір бөлігі шығып шетіне. Егер ғалымдар засекают "қатты" сигнал гравитациялық толқындар, бұл көрсетуі мүмкін бір екі сценарий: табылған толқын туады жиектерінде, ол өте жақын Жерде, не толқын негізге алады орталығының әлдеқайда алыс.

"жағдайында қосарланғанжүйелерімен жұлдыздар өте қиын ажыратуға осы екі жағдай", - дейді Витале.

Новая волна

2014 жылы, әлі де LIGO обнаружила алғашқы гравитациялық толқындар, Витале және оның әріптестері бақылады, бинарлы жүйе қара тесік және нейтрондық жұлдыздардың беруі мүмкін неғұрлым дәл өлшеу қашықтық салыстырғанда бинарными нейтронными жұлдыздар. Команда зерттеді, қаншалықты дәл өлшеуге болады айналдыру черной дыры, бұл жағдайда объектілер айналасында өз осі, Жер, тек тезірек.

Зерттеушілер смоделировали түрлі жүйелер қара дырами жүйесін қоса алғанда, қара тесік — нейтрондық жұлдыз және қос жүйе нейтронды жұлдыздар. Барысы бойынша істі анықтауға мүмкіндік туды арақашықтық дейін жүйелерін бензема — нейтрондық жұлдыз әуеде анықтау дәлірек айтқанда, осыған дейін нейтронды жұлдыздар. Витале", - дейді бұл айналдыру арқылы черной дыры айналасында нейтрондық жұлдыздар, өйткені ол жақсы анықтауға көмектеседі, қайдан жүйесіндегі қызметім гравитациялық толқындар.

"неғұрлым дәл өлшеу қашықтық, менің ойымша, бұл қос жүйе бензема — нейтрондық жұлдыз болуы мүмкін неғұрлым қолайлы бағдар өлшеу үшін тұрақты Хаббла", - дейді Витале. "Содан бері көп болды LIGO және ашылып, гравитациялық толқындар, сондықтан бұл жұмсалды артқы жоспары".

Жақында Витале оралып, өзінің бастапқы бақылау.

"әлі күнге Дейін адамдар предпочитали қос нейтронды жұлдыздар тәсілі ретінде өлшеу тұрақты Хаббла көмегімен гравитациялық толқын", дейді Витале. "Біз көрсеткендей, тағы бір түрі-көзі гравитациялық толқындар, ол бұрын қолданылған толық: қара тесік және нейтронды жұлдыздар, закрученные % - ға кем. LIGO бастайды мәліметтерді жинап, қайтадан қаңтар 2019 және намного чувствительнее, ал көре аламыз неғұрлым алыс объектілер. Сондықтан LIGO көре алады, ең болмағанда бір жүйеге қара тесік және нейтрондық жұлдыздар, ал барлық жиырма бес, және бұл рұқсат етілсін қазіргі шиеленісті өлшеу тұрақты Хаббла, деп үміттенемін, алдағы бірнеше жылда".