Астрофизики до сих пор смогли обнаружить гравитационные волны только от бинарных систем, таких как слияние черных дыр или нейтронных звезд. Однако недавно группа ученых под руководством Северо-Западного университета обнаружила иной источник гравитационных волн — турбулентные и энергичные коконы обломков, окружающих умирающие массивные звезды.
Массивные звезды, при коллапсе в черные дыры, порождают мощные струи частиц, движущихся близко к скорости света. Когда эти струи сталкиваются с разрушающимися слоями умирающей звезды, вокруг них образуются коконы, состоящие из горячих газов и обломков, расширяющихся во всех направлениях.
С использованием современных симуляций коллапсов массивных звезд ученые показали, что такие коконы также могут быть источником гравитационных волн. В отличие от гамма-всплесков, гравитационные волны от коконов должны находиться в диапазоне частот, который может быть обнаружен лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO).
Оре Готлиб, ведущий автор исследования, отмечает, что на сегодняшний день LIGO обнаруживает гравитационные волны только от бинарных систем, но в будущем она может обнаружить первый небинарный источник. Коконы являются одним из интересных мест, где следует искать такие источники.
Исследователи изначально хотели определить, могут ли аккреционные диски вокруг черных дыр излучать гравитационные волны. Однако моделирование показало нечто неожиданное: коконы также становятся источниками гравитационных волн.
Коконы обладают высокой турбулентностью и, взаимодействуя со струями, возмущают пространственно-временной континуум, вызывая пульсации гравитационных волн. По сравнению с гамма-всп
лесками или сверхновыми, гравитационные волны от коконов могут быть обнаружены LIGO гораздо эффективнее. Сферическая и симметричная форма сверхновых и низкая частота гамма-всплесков делают их обнаружение гравитационных волн сложным. В то время как асимметричные и высокоэнергетические коконы могут стать более доступными источниками для идентификации таких волн.
Ученые призывают обратить внимание на коконы как на потенциальные источники гравитационных волн и мульти-мессенджерных наблюдений. Изучение этих коконов может расширить наше понимание процессов, происходящих внутри звезд, свойств струй и их роли в звездных взрывах.
Исследование было представлено на 242-м заседании Американского астрономического общества, которое состоялось 5 июня 2023 года в формате виртуального пресс-брифинга.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен