Ученые из США и Польши выяснили, что в проведенных ранее теоретических расчетах количество двойных систем с черными дырами, служащих источниками гравитационных волн, недооценивалось.
Детекторы гравитационных волн (к примеру, установки LIGO и VIRGO) ориентированы на регистрацию сигналов от двойных систем, в состав которых входят нейтронные звезды: считается, что такие источники встречаются чаще, чем более редкие системы из двух черных дыр. Расчет вероятности регистрации всегда проводился, но при условии, что металличность звезд — относительная концентрация элементов тяжелее гелия — соответствует солнечной.
Звезды с пониженной металличностью заканчивают свою эволюцию при большей массе и меньшем радиусе, чем остальные светила. Эти параметры прямо влияют на частоту появления двойных систем, образованных черными дырами. «Если металличность снизить вдесятеро, число таких систем увеличится в сотню или даже несколько сотен раз», — комментирует участник исследования Томаш Булик (Tomasz Bulik) из Астрономического центра им. Николая Коперника.
Авторы воспользовались результатами недавнего анализа данных масштабного проекта Sloan Digital Sky Survey. Оказалось, что в течение последнего миллиарда лет лишь половина звезд формируется из газа со значительным содержанием элементов тяжелее гелия (солнечной металличностью), а вторая половина имеет куда более низкую металличность.
В предложенной модели половина звезд рождалась с соответствующей Солнцу металличностью, а вторая половина — с вдесятеро меньшим значением этого параметра. Расчеты показали, что при таком подходе для регистрации гравитационных волн в первый год работы детектора радиус его действия должен составлять «всего» 50–100 Мпк. В настоящий момент VIRGO может обнаруживать гравитационные волны, источниками которых служат двойные системы из нейтронных звезд, на расстоянии до 9, а LIGO — до 18 Мпк. Этого недостаточно для регистрации, но модернизация детекторов, которую планируется завершить к 2015 году, даст им необходимую чувствительность. «Выходит, обновленные установки просто обязаны в кратчайшие сроки отыскать гравитационные волны», — говорит сотрудник Университета Глазго Стюарт Рейд (Stuart Reid), не принимавший участия в работе.
Источник: science.compulenta
|
