Астрономы засекли волны, искривляющие пространство и время

Астрономы и астрофизики считают, что эти волны издают гигантские «черные дыры», которые кружатся в парах, каждая со своей галактикой, медленно сближаясь и готовясь слиться.

«Черные дыры» — это сверхмассивные сгустки вещества, чье притяжение не может преодолеть даже свет.

Пять групп ученых из Европы, Северной Америки, Китая, Индии и Австралии, занимавшиеся этой работой, на этой неделе опубликовали ее результаты в журналах Astronomy and Astrophysics и Astrophysical Journal Letters.

До сих пор ученым удавалось зарегистрировать гравитационные волны только от слияния небольших «черных дыр» или нейтронных звезд размером чуть больше Солнца.

В ходе нового исследования они постарались поймать гораздо более длинные волны, на гораздо меньшей частоте: одна такая волна, идя со скоростью света, проходит через Землю 30 лет. Их издают пары сливающихся «черных дыр», которые могут быть в миллионы и сотни миллионов раз массивнее Солнца.

Образно говоря, первый вид волн — это короткий звук тонкой струны, а второй — это гул басов, пронизывающий всю Вселенную.

Проходя сквозь Вселенную, эти волны искажают пространство и время — как звуковая волна или волна на воде сжимает и растягивает среду и искривляет поверхность.

По словам профессора Микаэля Крамера из немецкого Института радиоастрономии Макса Планка, это открытие может навсегда изменить представления ученых о космосе.

«Оно может дать ответ, была ли ошибочной теория гравитации Эйнштейна, она может что-то объяснить нам, что такое на самом деле темная материя и темная энергия — то, из чего состоит большая часть Вселенной, она может пробить дорогу к новым физическим теориям», — объяснил профессор Крамер.

Майкл Крамер возглавляет одну из групп ученых, сделавших это открытие — Европейский консорциум временной матрицы пульсаров.

Открытие может пролить новый свет и на то, как формируются и растут галактики.

Доктор Ребекка Баулер из Манчестерского университета объяснила, что, по мнению ученых, в центре каждой галактики находятся огромные «черные дыры», и они растут. Но это пока — теоретическое предположение.

«Мы знаем, что сверхмассивные «черные дыры» там есть, но мы не знаем, как они там оказались. Один вариант — слияние «черных дыр» поменьше, но до сих пор у нас было мало наблюдаемых доказательств, — говорит доктор Баулер. — Теперь же, по этим новым наблюдениям, мы впервые можем увидеть такое слияние».

Ученые сделали это открытие, изучая сигналы от потухших звезд — пульсаров. Они очень быстро вращаются и издают радиоимпульсы через одинаковые, никогда не меняющиеся интервалы.

Астрономы обнаружили, что эти сигналы доходят до Земли чуть позже или чуть раньше, чем должны. Согласно новому исследованию, это происходит оттого, что радиоволны от пульсаров искажаются гравитационными волнами от пар сверхмассивных «черных дыр».
Гравитационные волны от слияния сравнительно небольших «черных дыр» были впервые обнаружены недавно, в 2015 году.

Вероятность ошибки — 0,01%

Открытие «басов Вселенной», длинных волн от слияния сверхмассивных «черных дыр», ученым еще предстоит подтвердить дальнейшими исследованиями.

Как признают авторы только что обнародованного открытия, вероятность того, что они ошибаются — единица на десять тысяч, тогда как «золотой стандарт» для научных теорий — единица на миллион.

То есть, пока еще можно допустить, что длинные гравитационные волны испускают не кружащиеся пары сверхмассивных «черных дыр», а что-то другое, не менее интересное: новорожденные «черные дыры» или же космические струны, насчет существования которых у астрономов есть пока только предположения.