После первого в истории обнаружения гравитационных волн, которое было анонсировано в феврале 2016 года, два исследователя провели тесты: исходят ли гравитационные волны от чёрной дыры?
Luciano Rezzolla (Университет Франкфурта) и Cecilia Chirenti (Университет Санто Андре, Бразилия) провели тесты не исходят ли гравитационные волны от гравизвезды. Результаты исследования опубликованы в Physical Review D.
Идея чёрных дыр насчитывает более 200 лет. Начиная с оригинальных «тёмных звёзд» Джона Митчелла и Пьера Лапласа, до героинь научно-фантастических фильмов и сериалов, чёрные дыры остаются малопонятным концептом. Некоторые странные математические параметры этих объектов, определённые Карлом Шварцшильдом в процессе решения уравнений ОТО ещё в 1915 году, до сих озадачивают физиков и астрофизиков. Наличие горизонта событий и сингулярности в центре, приводит к появлению парадоксов, вроде парадокса потери информации. В итоге, некоторые исследователи продвигают альтернативные теории.
Одной из альтернативных моделей является гравизвезда – звезда из сжатого гравитационного вакуума. Модель предложена Pawel Mazur и Emil Mottola в 2001 году. Гравизвезда представляет собой ядро из экзотической материи (сходной с тёмной энергией), которое препятствует коллапсу оболочки из обычной материи оставшейся от умершей звезды. В момент начала коллапса, фазовый сдвиг создает экзотическую материю до того как успевает образоваться горизонт событий. Этот гипотетический объект настолько же компактный как и чёрная дыра, но небольшой разницы с ней достаточно, чтобы избежать концептуальных вопросов, связанных с образованием горизонта событий.
Как же отличить эти объекты друг от друга? Гравизвезда не может наблюдаться непосредственно, поскольку свет, в любой его форме, не может покинуть её как и обычную чёрную дыру. Это происходит из-за отражающего эффекта гравитационного поля, которое возвращает весь свет к гравизвезде. Однако, гравитационные волны спокойно покидают и чёрную дыру, и гравизвезду. Давно известно, что внутренние изменения состояния чёрных дыр сопровождаются «вибрацией», испускающей гравитационные волны. Действительно, такое свойство проявляется как колокол, испускающий затухающие сигналы или «кольца». Тон и затухание этих волн зависят только от двух параметров чёрной дыры: её массы и спина. Гравизвёзды также испускают «кольца» во время внутренних пертурбаций, но их тон и затухание отличаются от тех, что испускают чёрные дыры. Подобная разница прогнозировалась сразу после появления идеи о гравизвёздах.
Самый сильный сигнал, из всех обнаруженных на данный момент, от объекта GW150914 был определён командой LIGO как результат процесса слияния двух чёрных дыр. Финальная часть этого сигнала, а именно «кольца» - отпечаток (в смысле уникальности), характеризующий результат процесса объединения. «Частота «колец» - это сигнатура источника гравитационных волн. Чёткий указатель, позволяющий идентифицировать источник сигнала. Как разные колокольчики издают разные звуки» - объясняет профессор Chirenti.
В процессе моделирования гравизвезды с параметрами, сходными с результирующей чёрной дырой, исследователи не смогли получить частоту «колец» отличную от чёрной дыры. Проще говоря, тон и затухание сигнала гравитационных волн, не соответствуют предсказанным для гравизвезды.
Оценил 1 человек
1 кармы