Гравитационните вълни ще откриват нови светове
Когато физици оповестиха първото непосредствено разкриване на гравитационни талази през 2016 година, откритието провокира много диспути в научната общественост. Гравитационните талази или „ бръчките в тъканта на време – пространството “, които карат пространството да се разтяга, до момента в който минават през него, са предсказани от Алберт Айнщайн преди повече от 100 години.
Сега в публикация оповестена в arxiv, група от откриватели изясняват по какъв начин ще употребяват гравитационните талази, с цел да открият извънземни светове.
Екзопланатите, които те считат, че биха могли да намерят, ще бъдат много разнообразни от Земята, с огромна маса, с орбити наоколо до звездите си и години, които траят към земен час или даже по-малко. С други думи, тези планети надали ще поддържат живот. Въпреки това, техниката е обещаваща, като различен инструмент в „ екзопланетния ловджийски боеприпас “, който може да открие планети, които до момента астрономите не са съумели да открият.
„ Дори слабите сигнали биха могли да бъдат открити, в случай че източниците са задоволително покрай Земята “, споделя за Daily Beast Хосе Адемир Лима, един от създателите на публикацията, физик в университета в Сао Пауло, Бразилия. Лима и сътрудниците му проучват двоичните системи – бинарни звездни системи или звезда и планета от нашата вселена. Те разбрали, че „ специфичен клас екзопланети, тези с ултра-кратки интервали може да причинят гравитационни талази задоволително мощни, с цел да можем да ги забележим “.
Не единствено масата визира какъв брой мощен гравитационен сигнал може да провокира един обект. Колкото по-кратък е интервалът за който екзопланета обикаля към звездата си, толкоз по-силни са гравитационните талази, които основава. А Лима и сътрудниците му считат, че идващото потомство детектори могат да усетят гравитационни талази, идващи от екзопланети, които обикалят към звездата си за час или даже по-малко, стига да са задоволително покрай Земята.
Текущите способи за разкриване на екзопланети имат някои слаби места или слепи точки. Методът на преноса, употребен от задачата на НАСА – „ Кеплер “, която е виновна за по-голямата част от откритите планети досега, изисква планетата да минава пред своята звезда. Изследователите гледат на прекосяването като доказателство за съществуването на екзопланета. Ако една звезда има планета, която не пресича пред нея, ние не можем да я забележим от нашата позиция, което значи, че не можем да потвърдим нейното битие.
„ Аз допускам, че системите, които можем да открием биха били извънредно редки, тези системи обаче могат да имат орбитални наклони, които биха били доста по-малко удобни за обичайните способи за търсене на екзопланети “, споделя Мартин Хендри, професор по гравитационна астрофизика и космология в Университета в Глазгоу.
Досега с познатите способи са открити малко планети, които дават отговор на това изложение. Те са склонни да бъдат газови колоси с неведнъж по-голяма маса от тази на Юпитер и орбити, близки до своята звезда, характерности, които са им спечелили прякора „ горещи Юпитери “.
Гравитационните талази, които са улавяни след 2016 година, са провокирани от необикновено солидни предмети – нормално черни дупки и супер плътни неутронни звезди, които си взаимодействат. Но на практика, всичко с маса може да направи гравитационни вълни; множеството от тях обаче, са прекомерно дребни, с цел да бъдат открити.
Днешните модерни гравитационни вълнови опити LIGO и Дева, се състоят от огромни наземни детектори, които употребяват лазери за премерване на необикновено дребни промени в пространството. LIGO се състои от два L- образни детектора с дължина 4 километра, ситуирана от двете страни на Съединени американски щати, едната в Ханфорд, щата Вашингтон, а другата – в Ливингстън, Луизиана. Детекторите Дева са сходни и са покрай Пиза, Италия.
Гравитационните талази отслабват, колкото по-далеч пътуват от източника си, тъй че могат да бъдат открити единствено вълните провокирани от сливането на далечни черни дупки, тъй като те са с голяма маса и провокират извънредно мощен сигнал. Докато първите гравитационни талази, основани по време на сливането на две черни дупки намиращи се на 1.3 милиарда светлинни години доближат Земята, размерът с който те разтягат пространството, уловен от детекторите, е еднакъв на част от диаметъра на протона.
Учените споделят, че към момента сме няколко десетилетия от действителното премерване на гравитационните талази на всяка планета. LISA, галактически детектор, създаден от NASA и ESA, не се чака да започва преди 2034 година
„ Възможността някои екстремални екзопланетни системи да бъдат източници на гравитационни талази, налични за галактически детектори като LISA, е завладяваща, “ споделя Хендри и прибавя, че „ гравитационните талази могат да са потребна добавка към други способи за търсене на екзопланети “.
Гравитационните талази от екзопланети също ще имат неповторима линия, която към момента не е виждана от различен източник: За разлика от конфликта на две черни дупки, сигналът от екзопланетите няма да бъде еднократно събитие. Те непрестанно ще излъчват гравитационни талази, до момента в който планетата продължава да обикаля към своята звезда.
„ Този клас бинарни системи е доста подобаващ за непрестанно наблюдаване “, споделя Лима.
„ С други думи, колкото и дълго време да ни е нужно с цел да изградим детекторите за премерване на тези сигнали, те ще ни чакат “.
Публикувано в The Daily Beast.
