Гамма-телескопы помогут ученым поймать больше гравитационных волн

Новые исследования показывают, что телескопы, которые наблюдают за Вселенной в наиболее энергичной форме света, могут помочь ученым обнаружить «отпечатки пальцев» гравитационных волн.

Гравитационные волны образуются, когда массивные объекты, такие как черные дыры, сталкиваются, создавая рябь в пространстве-времени, которая омывает Землю.

Хотя современные обсерватории гравитационных волн, такие как лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) и интерферометр Virgo, могут обнаруживать сильные столкновения, которые приводят к возникновению гравитационных волн, эти обсерватории могут наблюдать только одно из этих событий за раз, часто с интервалом в несколько месяцев.

Но может быть и другой способ найти гравитационные волны: искать их отпечатки в пульсарах, быстро вращающихся нейтронных звездах, которые пульсируют через равные промежутки времени.

Теперь исследователи думают, что они осветили путь к этой цели в новом исследовании благодаря наблюдениям космического гамма-телескопа Fermi НАСА, который наблюдает за Вселенной в гамма-лучах, самой энергичной форме света. «Мы были удивлены тем, насколько хорошо он находит типы пульсаров, которые нам нужны для поиска этих гравитационных волн — на данный момент их более 100!» Об этом говорится в заявлении соруководителя исследования Мэтью Керра, физика из Лаборатории военно-морских исследований США.

Пульсары вращаются с очень точными интервалами, и ученые могут отслеживать эти интервалы с Земли благодаря лучам, которые излучают пульсары. Когда гравитационные волны омывают пульсары, они могут слегка изменить время этих пульсаров, и астрофизики думают, что они могут наблюдать эти тонкие изменения и, таким образом, отслеживать гравитационные волны, которые их породили.

Традиционно астрономы находят пульсары, используя радиотелескопы для поиска радиоволн в небе. Но газ и пыль, заполняющие космос, не благоприятны для радиоволн; многие из них поглощаются в пути. Гамма-лучи, напротив, обладают самой высокой энергией из всех волн электромагнитного спектра, а это означает, что они проходят.

Но до этого нового исследования астрофизики никогда не использовали гамма-лучи для отслеживания пульсаров. Результаты могут означать, что существует новый, более мощный способ обнаружения пульсаров и, в свою очередь, обнаружения гравитационных волн, и исследователи надеются, что будущие улучшения сделают эти методы обнаружения еще более чувствительными.