RW Space

Астрономия гравитационных волн все еще находится на ранней стадии. До сих пор он сосредоточивался на наиболее энергичных и отчетливых источниках гравитационных волн, таких как катастрофические слияния черных дыр и нейтронных звезд. Но это изменится по мере усовершенствования наших гравитационных телескопов, и это позволит астрономам исследовать Вселенную способами, которые ранее были невозможны.

Хотя гравитационные волны имеют много общего со световыми волнами, одно отличие состоит в том, что большинство объектов прозрачны. к гравитационным волнам. Свет может поглощаться, рассеиваться и блокироваться веществом, но гравитационные волны в основном просто проходят сквозь вещество. Они могут быть линзированы массой объекта, но не полностью заблокированы.

Это означает, что гравитационные волны можно использовать в качестве инструмента для заглядывания внутрь астрономических тел, подобно тому, как рентгеновские лучи или МРТ позволяют нам заглянуть внутрь человеческого тела.

Эта идея лежит в основе недавнего исследования, посвященного тому, как гравитационные волны можно использовать для исследования недр Солнца. Солнце настолько невероятно горячее и плотное, что свет не может проникнуть сквозь него. Даже свету, образующемуся в ядре Солнца, требуется более 100 000 лет, чтобы достичь поверхности Солнца.

Единственная информация о недрах Солнца поступает из гелиосейсмологии, где астрономы изучают вибрации поверхности Солнца, вызванные звуковыми волнами внутри Солнце.

В этом новом исследовании команда изучает, как можно использовать гравитационные волны быстровращающихся нейтронных звезд для изучения Солнца. Хотя совершенно гладкий вращающийся объект не создает гравитационные волны, асимметричные вращающиеся объекты создают их.

Нейтронные звезды могут иметь деформацию или горные подъемы, вызванные их внутренним теплом или магнитными полями. Если такая нейтронная звезда быстро вращается, она производит непрерывный поток гравитационных волн. Эти гравитационные волны слишком слабы, чтобы их можно было наблюдать с помощью современных телескопов, но гравитационные обсерватории следующего поколения должны быть в состоянии их обнаружить.

Поскольку нейтронные звезды довольно распространены в галактике, некоторые из них расположены так, что с нашей точки зрения Солнце проходит перед ними. Из более чем 3000 известных пульсаров около 500 являются хорошими кандидатами на роль источников гравитационных волн, а известно, что 3 из них проходят за Солнцем. Команда использовала профили этих трех пульсаров в качестве отправной точки.

Поскольку Солнце прозрачно для гравитационных волн, единственное воздействие, которое Солнце оказывает на них, — это его гравитационная масса. Когда волны проходят через Солнце, они немного линзируются гравитационно. Величина линзирования зависит от массы Солнца и распределения этой массы. Команда обнаружила, что при надлежащих измерениях наблюдения гравитационных волн могут измерять профиль плотности Солнца с точностью до 3 сигм.

Три известных пульсара, вероятно, представляют собой лишь малую часть источников гравитационных волн, которые проходят мимо. позади Солнца. Большинство нейтронных звезд имеют ориентацию вращения, которая не направляет радиовспышки в нашу сторону, но их все же можно использовать в качестве гравитационных зондов.

Вероятно, за Солнцем проходят сотни быстровращающихся нейтронных звезд. в течение года. Так как мы можем наблюдать их гравитационные волны, они должны дать нам прекрасный вид внутри нашей ближайшей звезды.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.