Бъдещ детектор на гравитационни вълни в космоса може да разкрие тайните на Вселената

Ново проучване показа, че в бъдеще откриването на гравитационни вълни от космоса ще позволи идентифицирането на нови фундаментални полета и потенциално ще хвърли нова светлина върху неясни аспекти на Вселената.

Професор Томас Сотириу от Центъра за гравитация в Университета на Нотингам и Андреа Масели, изследовател в GSSI и INFN, заедно с изследователи от SISSA и La Sapienza от Рим, демонстрираха безпрецедентната прецизност, с която наблюденията на гравитационните вълни с лазерния интерферометър Space Antenna (LISA) ще може да намира нови фундаментални полета.

В това ново проучване учените предполагат, че LISA, космическият детектор на гравитационни вълни (GW), който се очаква да бъде изстрелян от Европейската космическа агенция (ESA) през 2037 г., ще отвори нови възможности за изследване на Вселената.

Професор Томас Сотириу, директор на Нотингамския гравитационен център, обяснява: „Нови фундаментални полета, и по-специално скалари, са предложени в различни сценарии: като обяснение за тъмната материя, като причина за ускореното разширяване на Вселената или като нискоенергийни прояви на последователно и пълно описание на гравитацията и елементарните частици. Сега показахме, че LISA предлага безпрецедентни възможности за откриване на скаларни полета и това отваря вълнуващи възможности за тестване на тези сценарии.

Също интересно:

• Публикуван е пълен каталог на гравитационните вълни
• Астрономи са открили далечна галактика с помощта на гравитационни лещи

Наблюденията на астрофизични обекти със слаби гравитационни полета и малка кривина на пространство-времето все още не са предоставили никакви доказателства за такива полета. Въпреки това има основание да се очаква, че отклоненията от Общата теория на относителността или взаимодействието между гравитацията и новите полета ще бъдат по-забележими при големи изкривявания. Поради тази причина откриването на гравитационни вълни, което отвори нов прозорец към режима на силно гравитационно поле, е уникална възможност за откриване на тези полета.

Изследователите разработиха нов подход за моделиране на сигнала и за първи път извършиха строга оценка на способността на LISA да открива съществуването на скаларни полета, свързани с гравитационни взаимодействия. Трябва да се отбележи, че този подход зависи от теорията, тъй като не зависи от произхода на самия заряд, нито от природата на малкото тяло. Анализът също така показва, че такова измерване може да се сравни със силни ограничения на теоретичните параметри, отбелязващи отклонения от Общата теория на относителността или Стандартния модел.

LISA ще бъде посветена на откриването на гравитационни вълни с помощта на астрофизични източници, ще работи в съзвездие от три спътника, обикалящи около Слънцето на разстояние милиони километри един от друг. LISA ще наблюдава гравитационни вълни, излъчвани с ниска честота в лента, недостъпна за наземни интерферометри поради шума от околната среда. Спектърът, видим от LISA, ще позволи изучаването на нови семейства астрофизични източници, различни от тези, наблюдавани от Virgo и LIGO, отваряйки нов прозорец към еволюцията на компактни обекти в различни среди на нашата Вселена.

Прочетете също:

• Създадена е концепцията за лазер, който ще достави космически кораб до Марс за 45 дни
• Слънцето може да е неотчетен източник на вода на Земята