В 2016 году ученые из международного научного сообщества LIGO обнаружили первые гравитационные волны

Прекрасная популярная статья о пространстве-времени и гравитационных волнах.

Но большая, поэтому я выложил здесь "От нашего стола - вашему столу" только филейную часть - Л.А.

https://vseonauke.com/1314642654887414399/kak-gravitatsionnye-volny-raskryli-tajnu-proishozhdeniya-zolota-vo-vselennoj/

<<..Как сталкивающиеся нейтронные звезды создают золото

Нейтронные звезды — необычные космические тела. Они образуются в результате гравитационного коллапса звезд (например, при вспышках сверхновых звезд) и имеют очень высокую плотность. Представьте объект с массой как у Солнца, но с диаметром всего 25 километров. Это 333 000 масс всей Земли, сжатых в шарик размером приблизительно с Центральный округ Москвы. Давление внутри настолько огромно, что существовать там могут только нейтроны (протоны, слившиеся с электронами).

В галактике за 130 миллионов световых лет он нас два таких объекта “танцевали” друг вокруг друга, двигаясь по орбите и сближаясь все больше и больше. Они столкнулись, и выделенная энергия сквозь Вселенную отправила волну, искажающую время и пространство, и поток частиц (гамма-всплеск, обнаруженный наряду с гравитационными волнами). Как гравитационные волны, так и гамма-лучи перемещались со скоростью света. Это еще одно доказательство общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Возможно, после слияния нейтронные звезды образовали новую черную дыру, так как обладали достаточной массой. Однако пока недостаточно информации для однозначного заявления.

В. Кастаун / Т. Кавамура / Б. Джакомаццо / Р. Чольфи / А. Эндрицци
 

В. Кастаун / Т. Кавамура / Б. Джакомаццо / Р. Чольфи / А. Эндрицци

Но вот о чем уже можно сказать точно: после взрыва многие оставшиеся нейтроны соединились и образовали химические элементы.

Все мы и каждый элемент на Земле созданы из звезд. В результате Большого взрыва в начале времен образовались очень легкие элементы — водород и гелий. Эти элементы соединились, и получились звезды, внутри которых в ходе реакций синтеза появлялись элементы с бо́льшими и бо́льшими массами.

Когда звезды переходили в состояние сверхновых (коллапсирование и последующий взрыв), создавались еще более тяжелые элементы. Однако по словам Брауна, появление золота и платины долгое время оставалось загадкой. Даже взрывы сверхновых не обладают достаточной мощностью для их создания.

Существовали теории, согласно которым килоновая звезда (образующаяся при слиянии двух нейтронных звезд) способна произвести эти металлы. А так как астрономам удалось своевременно определить место, где произошло слияние, они подтвердили эту теорию. Цвет и качество света, оставшегося после взрыва, подтвердили образование золота и платины. Ученые будто наблюдали алхимию в действии.

«Золото на Земле некогда было создано после ядерного взрыва в результате слияния [нейтронных звезд], — объясняет Браун. — Сейчас у меня на пальце обручальное кольцо из платины. Подумать только, она появилась из-за столкновения нейтронных звезд!»

Грядет новая эпоха в астрономии

Описанное открытие знаменует начало новой эпохи в астрономии.

Ученые смогут изучать небесные тела не только с помощью света и радиации, которые они излучают, но и сочетать эти наблюдения с информацией, полученной в ходе анализа гравитационных волн. Эта информация содержит то, как две нейтронные звезды двигались вокруг друг друга, когда произошло столкновение, а также огромный пласт информации о его последствиях.

Справа — визуализация вещества нейтронных звезд. Слева — искажение пространства-времени недалеко от взрывов. Каран Джэни / Технологический институт Джорджии
 

Справа — визуализация вещества нейтронных звезд. Слева — искажение пространства-времени недалеко от взрывов. Каран Джэни / Технологический институт Джорджии

Сочетание всех источников информации называется многоканальной астрономией, то есть астрономией на основе дополнения наблюдений электромагнитного спектра гравитационно-волновыми наблюдениями. Это было мечтой ученых из LIGO с момента образования обсерватории.

«Представьте, что вы живете в комнате без окон, и все, что вы можете — слышать гром, но не видеть молнию, — объясняет Вики Калогера, астрофизик из Северо-западного университета и член сообщества LIGO. — А теперь представьте, что вас переселили в комнату с окном. Отныне вы не только слышите гром, но и видите молнию. Молния дает совершенно новую возможность для изучения грозы и понимания того, что происходит в действительности».

Гравитационные волны — гром. Наблюдения взрывов в телескоп — молния.

Всего месяц назад трое основателей LIGO получили Нобелевскую премию по физике за их новаторскую работу. Как заметил Эд Янг из издания The Atlantic, присуждение премии трем людям из сотен, сделавших значительный вклад в проект LIGO, создает неловкую и неоднозначную ситуацию. Однако последние результаты показывают, что премия за научную работу была заслуженной.

Лучшее в наблюдении за гравитационными волнами то, что процесс протекает пассивно. LIGO и VIRGO «услышат» любые гравитационные волны, проходящие мимо Земли в тот же день. Каждый сигнал означает начало новых поисков “сокровищ”, ведь ученым необходимо понять, что создало колебания в пространстве-времени.

Астрономы надеются увидеть больше слияний как черных дыр, так и нейтронных звезд. Но могут обнаружить и еще более интересные явления. Если обсерватории LIGO и VIRGO продолжат совершенствовать, есть вероятность, что удастся обнаружить гравитационные волны, оставшиеся от Большого взрыва. Или, что более волнующе, эти обсерватории смогут обнаружить источники гравитационных волн, о которых ранее не знали и которые не могли предсказать.

«Мне было грустно от того, что я родился уже после первой высадки человека на Луну, — сообщает Томас Корбитт, физик и член сообщества LIGO из Университета штата Луизина. — Но когда становишься свидетелем событий вроде этих, служащих доказательством больших успехов совместной деятельности, появляется вдохновение. Они открывают нам больше знаний о Вселенной».>>