В 2034 году планируется отправить в космос новый детектор гравитационных волн – обсерваторию следующего поколения, получившую название LISA. Она будет чувствительна к гравитационным волнам с частотой более низкой, чем у тех, которые были обнаружены гравитационно-волновой обсерваторией LIGO. Новое исследование Северо-западного университета (США) предсказывает, что десятки бинарных объектов в шаровых звёздных скоплениях Млечного Пути будут обнаружены с помощью LISA. Об этом ученые сообщили в журнале Physical Review Letters.
14 сентября 2015 ученым впервые удалось «поймать» гравитационные волны, которые исходили от двух сближающихся черных дыр далеко за пределами нашей галактики. Гравитационный коллапс двойных систем компактных объектов (как слияние сверхмассивных черных дыр) является сильным источником гравитационных волн. После события 2015-го года началась целая серия открытий: обнаружили еще четыре двойные чёрные дыры и пару нейтронных звёзд. В основном они были сделаны в космической обсерватории LIGO, которая находится в США. LISA (Laser Interferometer Space Antenna) будет использовать тот же принцип, что и LIGO – принцип лазерного интерферометра. За тем исключением, что антенна будет находиться в космосе, а не на Земле. Проект сейчас разрабатывается специалистами из НАСА и Европейского космического агентства.
Ученые из Северо-Западного университета отмечают, что LISA будет чувствительна к системам Млечного Пути и будет способна расширить спектр гравитационных волн, позволяя исследовать различные типы объектов, которые не наблюдаются LIGO.
LISA сможет улавливать гравитационные волны, которые исходят от космических тел в шаровом звёздном скоплении. Это скопление представляет собой плотную сферическую структуру, состоящую из миллионов звезд, гравитационно связанных друг с другом. Млечный Путь содержит более 150 наблюдаемых шаровых скоплений, таких как M30 – оно показано на фото справа, которое было сделано телескопом «Хаббл». Скопления – одни из старейших «популяций» звезд в галактике и являются эффективными «фабриками» по производству компактных двойных систем: пар чёрных дыр, двойных нейтронных звёзд, бинарных белых карликов.
Исследовательская группа Северо-Западного университета прогнозирует, что примерно в каждом третьем скоплении в Млечном Пути будет источник гравитационных волн, которые сможет зафиксировать LISA. Ученые также предполагают, что приблизительно восемь черных дыр будет обнаружено LISA в нашей соседней галактике – туманности Андромеды – и еще 80 – в скоплении Девы.
У университета было множество преимуществ в проведении этого исследования. За последние два десятилетия Фредерик А. Расио и его группа разработали мощный вычислительный инструмент – один из лучших в мире – для создания реалистичной модели шаровых звёздных скоплений – систему высокопроизводительных вычислений Quest. Этот мощный ресурс может в течение нескольких дней воспроизвести полные 12 миллиардов лет жизни шарового скопления.
[Фото: Phys.org]
