18 декабря 2024 года международная команда ученых объявила о прорыве в обнаружении уникального явления, связанного с взрывами сверхновых звезд — эффекта памяти гравитационных волн. Этот эффект, предсказанный теорией относительности Эйнштейна, ранее оставался незамеченным. Результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Гравитационные волны — это колебания в пространстве-времени, возникающие в результате космических событий. Эффект памяти подразумевает, что после прохождения гравитационной волны расстояние между космическими объектами изменяется навсегда. Однако зафиксировать этот эффект было сложно с существующими инструментами.
Сверхновые звезды — это массивные звезды, которые заканчивают свой жизненный цикл мощными взрывами, выделяя огромное количество энергии, производя нейтрино, излучая свет и создавая гравитационные волны. В отличие от волн, вызванных другими событиями, такими как слияние черных дыр, волны от сверхновых имеют меньшую амплитуду и более сложные характеристики, что затрудняет их обнаружение. Тем не менее, они предоставляют информацию как о внешних, так и о внутренних процессах звезд, которые невозможно наблюдать другими способами.
Исследователи использовали трехмерное моделирование взрывов сверхновых, применяя новую математическую модель, сосредоточившись на звездах с массами до 25 солнечных масс. Они выявили характерный медленный рост сигнала, связанного с эффектом памяти.
Расчеты показывают, что волны от таких звезд могут быть обнаружены современными детекторами гравитационных волн на расстоянии до 30 тысяч световых лет. Хотя современные обсерватории уже способны регистрировать слабые волны, для более точного обнаружения необходимы новые приборы, такие как космический интерферометр LISA.
Доктор Кольтер Ричардсон из Университета Теннесси, руководитель проекта, отметил: 'Наш метод открывает новые горизонты для изучения внутренних процессов в звездах, и мы надеемся расширить горизонты гравитационной астрономии.'