Гравитационные волны, зарегистрированные детекторами LIGO, были порождены двумя черными дырами, слившимися вместе. Известно, что в то время это было самое энергетически сильное явление. Итак, дошли ли уже до нас явления, возникающие в результате излучения электромагнитных волн? Так ли это?
ОТВЕТ
Когда мы говорим, что слияние черных дыр было самым энергичным явлением во Вселенной, мы имеем в виду, что в момент слияния мощность излучения была самой высокой, которую можно было зарегистрировать от любого источника во Вселенной. Мощность, излучаемая при слиянии двух черных дыр, в первом приближении не зависит от их массы. Это происходит потому, что количество излучаемой энергии пропорционально массе черных дыр, а временная шкала излучаемой энергии также пропорциональна их массе.
Мы говорим здесь об энергии, излучаемой гравитационными волнами. Могла ли часть этой энергии быть преобразована в электромагнитные волны? Чтобы это произошло, мы должны иметь значительное количество массы вокруг сливающихся черных дыр. Однако вокруг таких черных дыр очень трудно сохранить значительное количество материи. Поэтому мы думаем, что если и было что-то, то очень небольшое количество этой излучаемой энергии было преобразовано в электромагнитное излучение.
Но если это так, то когда мы ожидаем прихода электромагнитного сигнала? Согласно Общей теории относительности, гравитационные волны распространяются с той же скоростью, что и электромагнитные волны, то есть со скоростью света.
Поэтому мы ожидаем, что этот сигнал должен появиться вместе с сигналом гравитационных волн или с небольшой задержкой, связанной со временем, необходимым для преобразования энергии гравитационных волн в электромагнитные волны. Такой сигнал не наблюдался в LIGO, хотя в случае с первым сигналом есть сообщение о потенциальном сигнале в совпадении по времени, наблюдаемом как очень слабая гамма-вспышка спутником Fermi.
Следует отметить, что для будущих обнаружений гравитационных волн от коалесценции бинарных систем нейтронных звезд мы ожидаем сильный сигнал в электромагнитном диапазоне. Задержка между гравитационным и электромагнитным сигналами позволит нам измерить скорость распространения гравитационных волн и тем самым еще раз проверить предсказания Общей теории относительности.
Комментарии
Отправить комментарий