Досега астрофизиците са засичали гравитационни вълни само от сливания на черни дупки и неутронни звезди, които се категоризират като двойни системи.
Изследователи от Северозападния университет обаче предложиха нов небинарен кандидат: остатъци направени от масивни умиращи звезди.
Когато звездите умират, те се превръщат в свръхнови, което е огромна катаклизмична експлозия, отразяваща се надалеч и надалеч в целия космос. При този процес те образуват отломки, обграждащи пространството, в което някога се е намирала живата звезда.
Използвайки най-съвременни симулации, изследователите показаха, че тези отломки могат да излъчват гравитационни вълни, които би трябвало да могат да бъдат засечени от Лазерната интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO).
“Към днешна дата LIGO открива гравитационни вълни само от двоични системи, но един ден ще открие първия недвоен източник на гравитационни вълни”, обяснява в изявление за пресата Оре Готлиб от Северозападния университет, който ръководи проучването. “Това е едно от първите места, на които трябва да търсим този тип източници.”
В своите симулации изследователите моделират колапса на масивна звезда, която се превръща в черна дупка, която след това изхвърля мощни струи, движещи се със скорост, близка до тази на светлината, в пространството.
Първоначално изследователите са решили да установят дали акреционните дискове на черните дупки могат да излъчват откриваеми гравитационни вълни. Изненадващо обаче те стигат до съвсем друг резултат.
“Когато изчислих гравитационните вълни от околностите на черната дупка, открих друг източник, който нарушаваше изчисленията”, казва Готлиб. “Опитах се да го игнорирам. Но открих, че е невъзможно да се игнорира. Тогава осъзнах, че това е интересен източник на гравитационни вълни.”
Тези отломки се образуват, когато струите, излъчвани от черната дупка, се блъскат в колапсиращите слоеве на умиращата звезда, образувайки структура, подобна на мехур, около струята.
“Струята започва дълбоко във вътрешността на звездата и след това си пробива път навън, за да избяга”, продължава Готлиб. “Това е като при пробиване на дупка в стена. Въртящото се свредло се удря в стената и отломки се изсипват от нея. Свредлото дава енергия на този материал. По подобен начин струята пробива звездата, като кара материала на звездата да се нагрява и да се разлива навън. Тези отломки образуват горещите слоеве.”
Сега, когато LIGO най-накрая започна четвъртия си наблюдателен пробег с нови актуализации, които според съобщенията удвояват чувствителността му, обсерваторията за гравитационни вълни може да бъде в състояние да открие вълни, произхождащи от тях.
“Нашето изследване е призив към общността да разгледа отломките като източник на гравитационни вълни”, обяснява Готлиб. “Знаем също, че те излъчват електромагнитно лъчение, така че биха могли да бъдат няколко вида събития. Изучавайки ги, бихме могли да научим повече за това какво се случва в най-вътрешната част на звездите, за свойствата на струите и тяхното разпространение при звездни експлозии.”
