Волны пространства-времени укажут путь к скрытым мирам

Автор: Uliana S

Как присутствие планеты изменяет сигнал гравитационной волны от плотно вращающихся белых карликов. NASA's Goddard Space Flight Center.

В безграничной тьме Галактики две крошечные, но невероятно плотные звезды кружатся друг вокруг друга с бешеной скоростью. Их орбитальный период измеряется минутами. Эти белые карлики — остывшие ядра когда-то ярких солнц — непрерывно искажают ткань пространства-времени, порождая слабые, но устойчивые рябь, которые разлетаются во все стороны. Астрономы давно знали: будущая космическая обсерватория LISA услышит эти сигналы. Теперь выяснилось нечто куда более удивительное. Если вокруг такой пары вращается планета, её присутствие оставляет в волне тонкий, но узнаваемый отпечаток.

Две статьи, опубликованные 10 ноября 2026 года в журнале The Astrophysical Journal, подробно описывают, как это работает. Первую написал Кейси МакГрат, постдокторант Университета Мэриленда и Центра космических полётов Годдарда NASA. Вторая — результат совместной работы МакГрата, Мэри Энн Лимбах из Мичиганского университета, Скотта Ноубла из Годдарда и Винсента Кофмана. Идея родилась ещё в 2008 году у японского астронома Наоки Сэто, но только сейчас её просчитали с необходимой точностью.

Механизм напоминает классический метод лучевых скоростей, которым открывают экзопланеты по качанию звезды. Только вместо света здесь работают гравитационные волны. Двойной белый карлик сам по себе излучает почти монохроматический сигнал — чистую «несущую» частоту. Планета заставляет всю систему слегка покачиваться. Это движение добавляет доплеровскую модуляцию: рядом с основной частотой появляются боковые полосы, как в радиосвязи. В этих «сообщениях» и спрятана информация о далёком мире. LISA сможет уловить планету массой с Юпитер на расстоянии тысяч световых лет.

В Млечном Пути насчитывается около десяти миллионов таких тесных пар белых карликов с периодами менее часа. LISA, которую готовят Европейское космическое агентство и NASA к запуску в середине 2030-х, должна разрешить примерно десять тысяч отдельных систем. Ни одной планеты вокруг двойного белого карлика пока не найдено. Любое открытие станет началом новой популяции.

Чтобы отделить настоящие планеты от ложных сигналов, учёные предлагают подтверждение с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Планета вокруг белых карликов даёт избыток инфракрасного излучения, который инструменты Уэбба способны заметить на расстоянии до нескольких сотен световых лет. В тестовом расчёте для системы, похожей на известную ZTF J2243+5242, LISA обнаруживает объект чуть меньше Юпитера, а Уэбб — планету примерно в пять юпитерианских масс.

Три аппарата LISA выстроятся в равносторонний треугольник со стороной 2,5 миллиона километров. Лазерные лучи будут измерять изменения расстояний меньше диаметра атома гелия. Эти крошечные колебания и станут голосом далёких миров.

Гравитационные волны не знают преград. Они проходят сквозь пыль, газ и целые звёздные скопления, неся сведения о том, что обычный свет скрывает. В этом и заключается их сила: они открывают Вселенную такой, какая она есть — связанной невидимыми нитями, где даже угасающие звёзды продолжают творить миры, а пространство-время хранит их следы. Мы живём в космосе, где каждое движение, даже самое далёкое, оставляет след, и человечество учится эти следы читать.

2 Просмотров

Источники

  • NASA Science

Комментарии

Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.