Впервые астрономы обнаружили гравитационные волны со стороны сверхмассивной нейтронной звезды, образующейся в результате объединения двух меньших по размерам нейтронных звезд.
Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном в его Общей теории относительности в 1915 г. Эти волны представляют собой возмущения в пространстве-времени, вызываемые движущимися массами, которые распространяются в разные стороны от своего источника. Ко времени, когда такие волны достигают Земли, они становятся экстремально слабыми, и их обнаружение требует сверхчувствительного оборудования. Лишь в 2016 г. ученые смогли впервые объявить об обнаружении гравитационных волн при помощи детектора Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO).
После этого первого обнаружения состоялось еще шесть случаев наблюдений гравитационных волн. Одно из таких событий, известное под названием GW170817, произошло в результате слияния двух остатков звезд, называемых нейтронными звездами. Эти объекты формируются в результате взрывов звезд, более массивных, чем Солнце, как сверхновых, после которых на месте звезды остается ядро материала, плотность которого достигает невероятно высоких значений.
В то же самое время, когда были обнаружены эти гравитационные волны, обсерватории наблюдали излучение в гамма-, рентгеновском, ультрафиолетовом, оптическом, инфракрасном и радио- диапазонах – беспрецедентная наблюдательная кампания, которая позволила подтвердить местонахождение и природу этого источника.
Первичные наблюдения объекта GW170817 указывали на то, что эти две нейтронные звезды объединились в черную дыру, объект с настолько мощным гравитационным полем, что ничто – и даже свет – не может покинуть его пределов. В новом исследовании астрономы во главе с Морисом ван Путтеном (Maurice van Putten) из Университета Седжон, Южная Корея, решили проверить это предположение. Подробный анализ результатов наблюдений события GW170817, проведенных при помощи детекторов H1 и L1 обсерватории LIGO, показал наличие «стрекочущего» звука, продолжающегося в течение примерно 5 секунд. Этот звук раздавался в период между первичным всплеском гравитационных волн и последующим всплеском в гамма-диапазоне. Низкая частота этого «стрекотания» (исходная частота – менее одного килогерца, конечная частота – порядка 49 герц) указывают на то, что скорость вращающегося объекта замедлилась, и он превратился в гигантскую нейтронную звезду вместо черной дыры, считают Ван Путтен и его коллеги.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.