Новости науки
Вселенная пронизана фоновыми колебаниями гравитационных волн
Движение черных дыр и других массивных объектов в пространстве может создавать рябь в пространстве Вселенной, называемую гравитационными волнами. Североамериканская наногерцовая обсерватория гравитационных волн (NANOGrav) представила в серии публикаций доказательства существования универсального фона длинноволновых гравитационных волн или пульсаций в ткани пространства-времени. NANOGrav – это финансируемый Национальным научным фондом центр Physics Frontiers Center, объединяющий более 190 ученых из США и Канады, включая сотрудников Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии и других центров НАСА. Более 15 лет коллаборация собирала высокоточные данные с наземных радиотелескопов в поисках таких гравитационных волн.
Считается, что эти волны были созданы в течение многих веков сверхмассивными черными дырами, масса которых в миллиарды раз превышает массу нашего Солнца, вращавшимися друг вокруг друга, а потом слившимися воедино. Новое открытие дополняет первое в истории обнаружение гравитационных волн, сделанное в 2015 году LIGO, лазерной интерферометрической гравитационной обсерваторией, расположенной в США. Однако эти сигналы, имеющие гораздо меньшую длину волны, чем в новом открытии, исходили от черных дыр, масса которых примерно в 30 раз превышает массу нашего Солнца.
Фоновые пульсации, обнаруженные NANOGrav, помогут ученым лучше понять, как возникают гравитационные волны и что происходит с ними по мере их распространения во Вселенной. Они также могут быть использованы для изучения слияния сверхмассивных черных дыр – событий, которые длятся миллионы лет. По некоторым представлениям, такие слияния происходят в большинстве галактик и влияют на их эволюцию. Стоит отметить, что НАСА вносит свой вклад в создание космической лазерной интерферометрической антенны под руководством ЕКА (Европейского космического агентства) – будущей космической обсерватории, которая призвана регистрировать гравитационные волны, находящиеся в диапазоне длин волн между теми, которые были обнаружены NANOGrav и LIGO.
Серия статей опубликована в «Astrophysical Journal Letters».
Найдено объяснение экстремальной яркости квазаров
Астрофизики из Университета Шеф-филда (Великобритания) нашли объяснение феномену экстремальной яркости квазаров – активных ядер далеких галактик, которые выделяют рекордное количество лучистой энергии по сравнению со всеми другими космическими объектами во Вселенной. Согласно выводам проведенного исследования, аномальная яркость некоторых квазаров обусловлена столкновением галактик, в которых они находятся.
Для наблюдения за квазарами исследователи использовали телескоп Исаака Ньютона, снабженный инструментом Wide Field Camera для широкого диапазона волн, в обсерватории Роке-делос-Мучачос на Ла-Пальме (Канарские острова). В выборку вошли 48 квазаров 2‑го типа – это квазары, в чьем спектре наблюдаются заметные линии запрещенных переходов, возникающие из-за того, что возбужденные атомы теряют энергию через относительно маловероятный механизм испускания фотонов. Благодаря этому в спектре таких квазаров хорошо заметны особенности, порождаемые приливными взаимодействиями, которые в случае квазаров 1‑го типа замаскированы излучением от точечных источников. Астрономы нашли четкие доказательства того, что взаимодействие галактик является доминирующим механизмом запуска активности квазаров в локальной вселенной, причем 65% квазаров 2‑го типа демонстрировали морфологические особенности, соответствующие слияниям или взаимодействию галактик. При этом взаимодействующими оказались лишь 22% из более чем сотни галактик без активного галактического ядра, которые по массе и удаленности сравнимы с родительскими галактиками квазаров.
Исследователи не нашли подтверждения того, что квазары загораются на пиках слияния галактик, когда два ядра сливаются и становятся видимыми только после этого. Большинство квазаров в выборке, которые испытывают на себе воздействие слияния, наблюдались в фазе до слияния. Однако слияние галактик не является единственной причиной их яркости, поскольку многие из квазаров в выборке не подвергались воздействию приливных сил от соседствующих галактик. Альтернативным механизмом может быть нестабильность в аккреционном диске, окружающем сверхмассивную черную дыру, питающую квазар.