Астрономи, використовуючи змодельовані дані, створили проблиск неба, яким воно виглядало б у гравітаційних хвилях, космічних брижах у просторі-часі, створюваних орбітальними об’єктами. Зображення показує, як космічні обсерваторії гравітаційних хвиль, запуск яких очікується в наступне десятиліття, покращать наше розуміння нашого галактичного дому.
Подивіться, як гравітаційні хвилі від змодельованої популяції компактних подвійних систем поєднуються в синтетичну карту всього неба. Такі системи містять білі карлики, нейтронні зірки або чорні діри на вузьких орбітах. Подібні карти з використанням реальних даних стануть можливими, коли в наступне десятиліття почнуть працювати космічні обсерваторії гравітаційних хвиль.
Яскравіші плями вказують на джерела з сильнішими сигналами, а світліші кольори вказують на джерела з вищими частотами. Більші кольорові плями показують джерела, чиї позиції менш відомі. На вставці показано частоту та силу гравітаційного сигналу, а також межу чутливості для LISA (лазерна інтерферометрична космічна антена), обсерваторії, яка зараз проектується ESA (Європейським космічним агентством) у співпраці з NASA для запуску в 2030-х роках.
Сили гравітації
З 2015 року наземні обсерваторії виявили близько сотні подій, що представляють собою злиття систем, які поєднують чорні діри зоряної маси, нейтронні зірки або обидва. Сигнали зазвичай тривають менше хвилини, мають відносно високі частоти, можуть з’являтися в будь-якій точці неба, а їх джерела лежать далеко за межами нашої галактики.
«Подвійні системи також заповнюють Чумацький Шлях, і ми очікуємо, що багато з них містять компактні об’єкти, такі як білі карлики, нейтронні зірки та чорні діри на вузьких орбітах», — сказала Сесілія Чіренті, дослідниця з Університету Меріленда і Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті.
За її словами, вченим потрібна космічна обсерваторія, щоб зафіксувати такі об’єкти, тому що їхні гравітаційні хвилі дзижчать на занадто низьких частотах для наземних детекторів.
Авторство: Центр космічних польотів Годдарда NASA
Світ UCB
Астрономи називають ці системи UCB (ультракомпактними подвійними системами) і очікують, що майбутні обсерваторії, такі як LISA, виявлятимуть десятки тисяч із них. UCB, як правило, важко помітити – вони зазвичай слабкі у видимому світлі, і астрономам наразі відомо лише про кілька з орбітальними періодами коротшими за годину. Відкриття багатьох нових UCB є однією з головних цілей LISA.
Використовуючи дані, що моделюють очікуваний розподіл і сигнали гравітаційних хвиль цих систем, команда розробила спосіб об’єднати дані в панорамне зображення UCB галактики. Стаття, опублікована в The Astronomical Journal, описує цю техніку.
«Наше зображення є прямим аналогом панорамного огляду неба в певному типі світла, такому як видиме, інфрачервоне або рентгенівське випромінювання», — зазначила астрофізик Годдарда Айра Торп.
Вона підкреслила, що особливість гравітаційних хвиль полягає в тому, що ми зможемо спостерігати за Всесвітом зовсім по-іншому. І це моделювання справді передає їх.
