Ученые предложили использовать «звон» черных дыр для поиска новой физики
Астрофизики показали, что «звон» черных дыр после их слияния может стать одним из самых точных инструментов проверки общей теории относительности и поиска новой физики за пределами Стандартной модели.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 17 июля /Новости науки/. Международная группа ученых пришла к выводу, что анализ гравитационных волн, возникающих при «затухании» колебаний черных дыр после их слияния, открывает новые возможности для изучения природы гравитации и поиска неизвестных физических явлений. Обзор опубликован в журнале Classical and Quantum Gravity.
После столкновения две черные дыры образуют один объект, который некоторое время «звенит», испуская гравитационные волны с характерным набором частот. Эти сигналы позволяют определить массу и скорость вращения черной дыры, а также проверить, насколько точно она подчиняется общей теории относительности Альберта Эйнштейна. По мнению исследователей, с вводом в строй нового поколения гравитационно-волновых обсерваторий этот метод станет одним из главных инструментов фундаментальной физики.
Авторы обзора отмечают, что за десять лет после первого обнаружения гравитационных волн коллаборация LIGO–Virgo–KAGRA зарегистрировала сотни слияний черных дыр и десятки случаев, когда удалось измерить их последующий «звон». Все наблюдения пока полностью согласуются с общей теорией относительности, однако чувствительности современных детекторов недостаточно для поиска более тонких эффектов.
Исследователи уже обнаружили в данных несколько интересных особенностей, включая несколько обертонов колебаний, взаимодействие различных мод, их необычные «исключительные точки», а также затянутые хвосты излучения, которые могут усиливаться в плотной астрофизической среде. В будущем такие измерения помогут проверить альтернативные теории гравитации, исследовать влияние темной материи и квантовые эффекты вблизи горизонта событий черных дыр.
В подготовке обзора приняли участие более 70 специалистов из научных центров Европы, Северной и Южной Америки и Азии. Авторы ожидают, что строящиеся обсерватории Einstein Telescope, Cosmic Explorer и космический детектор LISA позволят регулярно регистрировать несколько колебательных мод после каждого слияния черных дыр, что существенно повысит точность проверки фундаментальных законов природы.
После столкновения две черные дыры образуют один объект, который некоторое время «звенит», испуская гравитационные волны с характерным набором частот. Эти сигналы позволяют определить массу и скорость вращения черной дыры, а также проверить, насколько точно она подчиняется общей теории относительности Альберта Эйнштейна. По мнению исследователей, с вводом в строй нового поколения гравитационно-волновых обсерваторий этот метод станет одним из главных инструментов фундаментальной физики.
Авторы обзора отмечают, что за десять лет после первого обнаружения гравитационных волн коллаборация LIGO–Virgo–KAGRA зарегистрировала сотни слияний черных дыр и десятки случаев, когда удалось измерить их последующий «звон». Все наблюдения пока полностью согласуются с общей теорией относительности, однако чувствительности современных детекторов недостаточно для поиска более тонких эффектов.
Исследователи уже обнаружили в данных несколько интересных особенностей, включая несколько обертонов колебаний, взаимодействие различных мод, их необычные «исключительные точки», а также затянутые хвосты излучения, которые могут усиливаться в плотной астрофизической среде. В будущем такие измерения помогут проверить альтернативные теории гравитации, исследовать влияние темной материи и квантовые эффекты вблизи горизонта событий черных дыр.
В подготовке обзора приняли участие более 70 специалистов из научных центров Европы, Северной и Южной Америки и Азии. Авторы ожидают, что строящиеся обсерватории Einstein Telescope, Cosmic Explorer и космический детектор LISA позволят регулярно регистрировать несколько колебательных мод после каждого слияния черных дыр, что существенно повысит точность проверки фундаментальных законов природы.
