Складки на ткани пространства-времени - [116]

Шрифт
Интервал

В принципе, подробное исследование сигналов гравитационных волн, таких как GW170817, могло бы дать больше информации, особенно если бы удалось в деталях наблюдать еще и высокочастотные волны финальных стадий слияния. По мере сближения двух нейтронных звезд взаимные приливные силы будут растягивать и сжимать их. Величина возникающих деформаций поведает физикам о внутренней структуре звезды, характере изменения ее плотности в зависимости от глубины и т. д. На основе наблюдений GW170817 это так называемое уравнение состояния пока не было выведено. Однако пока все данные согласуются с результатами ядерных экспериментов в лабораториях Земли.

Более того, тот факт, что вследствие слияния возник столь массивный, релятивистски расширяющийся огненный шар, накладывает определенные ограничения на приливные деформации двух нейтронных звезд. Более компактные звезды могут теснее сблизиться, прежде чем сольются. Вследствие этого они испытывают более мощное соударение и выбрасывают больше массы. Из оценки массы выброса (возможно, около 5 % массы Солнца) следует, что нейтронные звезды имеют самое большее 27 км в диаметре. В то же время, судя по другому комплексу данных, они не могут быть меньше 22 км.

Это еще не все. Как свидетельствует почти одновременное поступление гамма-лучей и гравитационных волн, колебания пространственно-временного континуума распространяются со скоростью света с точностью до одной квадриллионной – что подтверждает теорию относительности Эйнштейна. Независимые измерения расстояния до родительской галактики, в которой произошло событие (на основе наблюдаемой амплитуды волн Эйнштейна), в сочетании со скоростью удаления NGC4993 дают значение скорости расширения Вселенной, превосходно согласующееся с существующими измерениями. Путем дальнейших наблюдений астрономы надеются значительно повысить точность этой оценки.

Осенью 2018 г. обе LIGO и Virgo начнут очередной научный запуск с использованием еще более чувствительной аппаратуры. Вскоре после этого будет введен в эксплуатацию японский детектор KAGRA (см. главу 16). Лет через двадцать измерения гравитационных волн могут стать столь же обыденными, как и наблюдения рентгеновского излучения в последние 40 лет.

Авторство иллюстраций

В порядке публикации в книге:

Уил Тирион.

Фотография Оррена Джека Тернера. Отдел печатных изданий и фотографий Библиотеки Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия, D. C. LC-USZ62–60242.

Кэтрин Стефенсон, Стэнфордский университет и корпорация Lockheed Martin/НАСА.

Специализированные коллекции и университетские архивы, библиотека Мэрилендского университета.

Команда ключевой программы ЕКА/Hershel/PACS/MESS по изучению остатков сверхновых; НАСА, ЕКА и Элисон Лолл/Джефф Хестер (Университет штата Аризона).

М. Барнелл.

Публикуется с разрешения Национального центра по астрономическим и ионосферным исследованиям – обсерватории Аресибо, научного объекта Национального фонда содействия развитию науки.

Публикуется с разрешения Caltech/MIT/LIGO Laboratory.

Коллаборация EGO & Virgo.

НАСА, ЕКА, Х. Теплиц и М. Рафелски (IPAC/Caltech), А. Кёкемёр (STScl), Р. Виндхорст (Университет штата Аризона) и З. Леви (STScl).

Amble/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики.

Публикуется с разрешения Caltech/MIT/LIGO Laboratory.

Д-р Маргарет Харрис, Physics World.

Проект SXS (симуляция экстремальных состояний пространственно-временного континуума)/Caltech/MIT/LIGO Laboratory.

CSIRO Science Image (CC BY 3.0).

Фотография © Герхард Хюдеполь.

NOVA/FNWI Techno Center, Университет Радбаунд в Неймегене.

EКА/ATG medialab.

AEI/Институт гравитационной физики им. Макса Планка/Milde Marketing/exozet. Симуляция гравитационной волны: НАСА/К. Хенце.

Говерт Шиллинг.

Уил Тирион.

Примечания и дополнительная литература

Хорошее ознакомительное чтение об эволюции звезд: James B. Kaler, Cosmic Clouds: Birth, Death, and Recycling in the Galaxy (Джеймс Калер. «Космические облака: Жизнь, смерть и круговорот материи в галактике») [New York: W. H. Freeman & Co., 1996]. См. также: Kaler, Stars and Their Spectra: An Introduction to the Spectral Sequence (Калер. «Звезды и их спектры: Знакомство со спектральными последовательностями») [Cambridge: Cambridge University Press, 1989; 2011]; Kaler, Heaven’s Touch: From Killer Starsto the Seeds of Life, How We Are Connected to the Universe (Калер. «Прикосновение небес: От звезд-убийц к семенам жизни – как мы связаны со Вселенной») [Princeton, NJ: Princeton University Press, 2009]. Подробно, но доступно о нейтронных звездах рассказывается в сб.: Werner Becker, ed., Neutron Stars and Pulsars (Вернер Бекер (ред.). «Нейтронные звезды и пульсары») [New York: Springer, 2009].

Хорошая ознакомительная книга о пульсарах: Geoff McNamara, Clocks in the Sky: The Story of Pulsars (Джефф Макнамара. Часы в небе: История пульсаров) [New York: Springer, 2008]. См. также: Duncan R. Lorimer, “Binary and Millisecond Pulsars” (Д. Р. Лоример Двойные и миллисекундные пульсары), Living Reviews in Relativity, 8 (2005): 7.

Дополнительную информацию вы найдете в кн.: Alan H. Guth,


Еще от автора Говерт Шиллинг
Твиты о вселенной

Маркус Чаун и Говерт Шиллинг, известные журналисты и популяризаторы науки, приглашают читателя на уникальную экскурсию по Вселенной, во время которой они в непринужденной форме ответят на самые принципиальные вопросы, связанные с окружающим нас миром. Начиная с самых простых: «почему ночью небо темное? почему звезды мерцают? что такое метеориты?», они внедрятся в круг самых сложных проблем космологии — как зарождалась Вселенная, как появляются сверхновые звезды, что такое квазары и черные дыры, что было до Большого взрыва, одни ли мы во Вселенной.


Рекомендуем почитать
Продолжим наши игры+Кандибобер

Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.


Черное море

В этой книге океанограф, кандидат географических наук Г. Г. Кузьминская рассказывает о жизни самого теплого нашего моря. Вы познакомитесь с историей Черного моря, узнаете, как возникло оно, почему море соленое, прочтете о климате моря и влиянии его на прибрежные районы, о благотворном действии морской воды на организм человека, о том, за счет чего пополняются воды Черного моря и куда они уходят, о многообразии животного и растительного мира моря. Книга рассчитана на широкий круг читателей.


Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.