Обнаружен эффект гравитационно-волновой памяти

Ученые из университетов США, Швеции и Польши предложили метод обнаружения эффекта гравитационно-волновой памяти, связанного с коллапсирующими сверхновыми.

Это исследование, основанное на трехмерных моделях, было опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Эффект гравитационно-волновой памяти заключается в изменении расстояния между объектами гравитационной волной, которая проходит через пространство, и сохранении этого изменения даже после завершения волнового процесса. Это предсказание общей теории относительности Эйнштейна остается недоказанным, но ожидается, что сверхновые, особенно с коллапсирующим ядром (CCSN), могут генерировать такие волны из-за анизотропного движения вещества и асферического излучения нейтрино.

Для изучения эффекта ученые использовали трехмерное моделирование CCSN с массами до 25 солнечных. Использовалась модель CHIMERA, которая позволяет точно описать процесс коллапса звездного ядра и последующее излучение энергии. Сигналы гравитационных волн моделировались с учетом их медленного нарастания до ненулевого значения, характерного для эффекта памяти.

Результаты моделирования показали, что сигналы гравитационных волн от сверхновых имели сложную форму, но при этом сохраняли высокую степень регулярности. Это позволило аппроксимировать их логистическими функциями, которые обычно используются в исследованиях роста популяции. Длительность сигнала составила более одной секунды, что значительно превышает длительность сигналов от слияний черных дыр, ранее зафиксированных интерферометрами.

Благодаря согласованной фильтрации, примененной к моделям, ученые смогли обнаружить сигналы CCSN массой 25 солнечных на расстоянии до 10 килопарсеков с высокой степенью надежности. Это открывает возможность для наблюдения таких сигналов с помощью современных гравитационно-волновых обсерваторий, несмотря на низкую амплитуду волн от CCSN.

Источник и фото - lenta.ru