Каждый раз, когда два компактных объекта (чёрные дыры или нейтронные звёзды) сталкиваются в каком-либо месте во Вселенной, они создают гравитационные волны, которые перемещаются в пространстве, неся информацию о том, что их создало. В новой статье, опубликованной в журнале Physical Review D, физики из США и Германии утверждают, что если такие волны ударяют по сверхмассивной чёрной дыре или скоплению галактик на пути к Земле, их сигнатура изменится.
Что-то заставляет Вселенную не только расширяться, но и расширяться всё быстрее и быстрее со временем – и никто не знает, что. Астрофизики предложили всевозможные теории относительно того, что могло быть недостающей частью.
“Многие из них полагаются на то, как гравитация работает в больших масштабах”, – сказал доктор Хосе Мария Эскьяга, научный сотрудник Института космологической физики Кавли и Института Энрико Ферми Чикагского университета.
Итак, гравитационные волны – идеальный посланник, чтобы увидеть эти возможные модификации гравитации, если они существуют.
Одна из теорий недостающей части Вселенной – существование дополнительной частицы.
Такая частица, среди прочего, создаст своего рода фон вокруг больших объектов.
Если бегущая гравитационная волна ударяется о сверхмассивную чёрную дыру, она генерирует волны, которые смешиваются с самой гравитационной волной.
В зависимости от того, с чем она столкнётся, сигнатура гравитационной волны может нести “эхо” или отображаться в зашифрованном виде.
“Это новый способ исследовать сценарии, которые раньше не могли быть протестированы”, – сказал доктор Эсквиага.
В документе группы излагаются условия того, как найти такие эффекты в будущих данных.
“Во время нашего последнего сеанса наблюдений с помощью LIGO, каждые шесть дней мы наблюдали новые гравитационные волны, что удивительно”, – сказал доктор Эсквиага.
Но исследователи думают, что во всей Вселенной они на самом деле происходят каждые 5 минут.
Большее число таких событий увеличивает вероятность того, что одна или несколько волн прошли через массивный объект, и что учёные смогут проанализировать их, чтобы найти ключи к отсутствующим компонентам.