Вчені готові розшифрувати таємничі сигнали із глибин космосу

Гравітаційні хвилі - це коливання в структурі простору-часу, що поширюються зі швидкістю світла, що виникають в результаті найпотужніших подій у Всесвіті, таких як злиття чорних дірок, наднові або навіть під час Великого вибуху. З моменту першого виявлення в 2015 році обсерваторіями LIGO і Virgo було зафіксовано близько 100 таких хвиль.

Завдяки цим спостереженням вчені починають розкривати таємниці чорних дірок, вивчати гравітацію в екстремальних умовах і навіть визначати процес утворення елементів, таких як золото чи платина, під час злиття нейтронних зірок.

Для визначення джерел гравітаційних хвиль використовуються теоретичні моделі, що нагадує роботу програми Shazam, що визначає деталі музичних композицій. Точність таких моделей забезпечується за рахунок складних чисельних симуляцій на найпотужніших суперкомп'ютерах.

Проте нещодавно команда вчених під керівництвом доктора Хуана Кальдерона Бустільйо з Галісійського інституту фізики високих енергій (Іспанія) та доктора Ісаака Вонга з Китайського університету Гонконгу запропонувала змінити підхід до аналізу гравітаційних хвиль.

Замість інтегрування результатів симуляцій вчені пропонують використовувати похідні даних детекторів, залишаючи симуляції без змін. Це спрощує процес отримання шаблонів для порівняння з даними LIGO та Virgo та дозволяє безпечно аналізувати будь-які джерела, які можуть симулювати суперкомп'ютери.

Особливий інтерес команди викликають так звані бозонні зірки - об'єкти, схожі на чорні дірки, але які фундаментально відрізняються від них відсутністю горизонту подій і сингулярності.

Професор Алехандро Торрес із Університету Валенсії зазначає, що новий підхід значно спрощує аналіз даних.

В окремій роботі, опублікованій у журналі Physical Review D, команда порівняла деякі події гравітаційних хвиль, що спостерігаються LIGO та Virgo, з великим каталогом симуляцій злиття бозонних зірок.

Професор Карлос Ердейро з Університету Авейро висловив припущення, що злиття бозонних зірок можуть бути частиною того, що ми знаємо як темна матерія.

Одна з найбільш загадкових подій, що спостерігаються, GW190521, виявилося узгоджується з такими симуляціями. Це підтверджує результати, отримані командою у 2020 році.

Семсон Леонг, аспірант Китайського університету Гонконгу, який брав участь в обох дослідженнях, зазначає, що це відкриття не лише підтверджує роль цих екзотичних об'єктів в астрономії гравітаційних хвиль, а й демонструє силу нового підходу до досліджень.

Професор Тьонні Лі з KU Leuven додає, що новий метод відкриває широкі можливості для вивчення та розуміння космосу через гравітаційні хвилі.