Международному коллективу физиков
впервые удалось решить уравнения, описывающие движения пары черных дыр во время
слияния, что поможет ученым понять, как будут зарождаться гравитационные волны
в ходе этого процесса и как их можно «поймать», сообщает РИА Новости со ссылкой
на журнал Physical Review Letters.
«Ускорение заряженной частицы,
такой как электрон, сопровождается выделением некой формы электромагнитного
излучения, в том числе и видимого света. Подобным же образом, если вы
попытаетесь ускорить массу, то вы создадите гравитационные волны», — рассказывает
Майкл Кесден из университета Техаса в Далласе.
Кесден и его коллеги решили одну из
главных физических и математических загадок современной науки. Его научной
команде удалось найти решение для уравнений, описывающих процесс сближения и
слияния черных дыр, который сегодня считается основным механизмом образования
гигантских сверхмассивных черных дыр массой в миллионы Солнц, обитающих в
центрах всех галактик.
При сближении черных дыр они начнут
так взаимодействовать друг с другом, что их гравитационный «танец» породит
мощные гравитационные волны, искривляющие структуру пространства-времени. На
формирование волн будет тратиться энергия, в результате чего черные дыры будут
постепенно сближаться и в конечном итоге сольются в ходе одного из самых «энергоемких»
процессов во Вселенной.
Авторам статьи удалось выделить три
разных ситуации, при которых черные дыры будут вести и вращаться по-разному, в
зависимости от их массы, других физических свойств и расстояния между
объектами. Используя эти решения, группа Кесдена составила свой собственный
комплекс уравнений, который позволяет физикам определять положение черных дыр и
предсказывать характер их движения заметно быстрее.
По словам Кесдена, расчеты и
формулы его группы помогут коллаборации LIGO и другим наземным и космическим
проектам по поиску гравитационных волн, таких как eLISA, Virgo и GEO600,
улучшить точность инструментов, что заметно повысит их шансы на обнаружение
таких колебаний.
