Планеты за пределами Млечного пути, будут искать на волны

Опубликованно 16.08.2020 07:40

В последние три десятилетия, ученые подтвердили существование почти 4200 планет за пределами Солнечной системы, Земли. Астрономы обнаружили экзопланеты, используя методы, которые анализируют свет, или миров, или их звезды. Таким образом, эти стратегии являются, в основном, ограничены обнаружение планет в нашей галактике, потому что шансы обнаруживать световые сигналы из других галактик очень мала, учитывая огромные расстояния, и посредников, пылевые облака и другие препятствия.

Только одна возможность наблюдения жизнь происходит на планете, получившая название " HIP 13044b, позже провалилось, в то время как другие еще не подтверждена. В 2018 году астрономы обнаружили доказательства существования планет-изгоев за пределами Млечного пути, но это были лишь косвенные оценки.

Теперь исследователи предполагают, что первые внегалактические планете могут быть обнаружены с помощью световых сигналов и сигналов гравитационных волн. Альберт Эйнштейн впервые предсказал существование гравитационных волн, в 1916 году. Согласно его теории относительности, гравитация это результат того, что масса искажает пространство и время. Когда два или несколько объектов движутся в гравитационном поле, они создают гравитационные волны, которые перемещаются со скоростью света, растяжения и сжатия пространства-времени на своем пути.

Важно отметить, что препятствия, которые блокируют очень далекого света Земли, как правило, не препятствуют гравитационные волны. Но гравитационные волны очень трудно обнаружить, потому что они являются крайне слабыми, и даже Эйнштейн не был уверен, существуют ли они реально или они подтверждены.

После десятилетий работы, ученые обнаружили первое прямое доказательство существования гравитационных волн в 2015 году с помощью лазера, интерпретатор обсерватории гравитационных волн (LIGO). LIGO используется пара датчиков, один в в лесу, в штате Вашингтон, а другая в Ливингстоне (штат Луизиана), чтобы обнаружить искажения, которые вызывают гравитационные волны, когда они проходят через материал.

Каждый детектор имеет форму гигантской буквы L с ножками длиной около 4 километров. Ноги каждого детектора обычно имеют одинаковую длину, поэтому лазерный луч требует такое же количество времени для прохождения каждого из них. Однако, если гравитационные волны проходят через Землю, нога детектор растягивается, а другой сжимается, переход на время сигнала, примерно это сказала диаметра протона. Атомные часы могут определить разницу во времени в доли секунды, необходимые для лазера, лучи, чтобы достигнуть ноги детектора в этих условиях.

Потому что детекторы LIGO, находятся на расстоянии около 3 000 км сила тяжести волна может пройти до 10 миллисекунд, чтобы перейти от одного детектора к другому. Ученые могут использовать это различие во времени прибытия, для того, чтобы определить, где происходят гравитационные волны. По мере того, в различных местах разработки более детекторы гравитационные волны, как продвинутый детектор Дева недалеко от Пизы, в Италии, который был запущен в 2017 году, исследователи, чтобы лучше определить источники гравитационных волн.

Всех существующих и планируемых наземных гравитационно-волновые обсерватории чувствительны к длинам волн около 100 км; нейтронные звезды и черные дыры, массой в несколько десятков раз больше массы Солнца, создают этот тип сигнала. Тем не менее, ученые давно мечтают о космосе обсерватории гравитационных волн детекторов, разделенных огромными расстояниями, которые может обнаружить даже самые длинные волны. Эти типы сигналов восходят к различным источникам, в том числе на этом сайте черные дыры.

В одной из своих обсерваторий в космосе гравитационных волн является антенна с лазерным интерферометром (ЛИЗА) Европейского космического агентства, который запланирован на 2034 год. LISA будет состоять из трех спутников, выведенных на орбиту вокруг Солнца за Землей. Внутри каждого спутника будет куб, который будет свободно падать в пространстве, следовать путь, нас любит только гравитационными волнами. Это созвездие спутников будет следить за ситуацией с каждого куба в поисках улик, пространственно-временная рябь.

Каждый из спутников, ЛИЗА, будут удалены друг от друга на миллионы километров. В принципе, ЛИЗА будет в состоянии обнаружить гравитационные волны с длинами волн около 30 млн км от по мнению ученых, эти сигналы возникают в результате слияния черных дыр, которые являются от 10 000 до 10 миллионов раз больше массы Солнца.

Ученые также считают, что LISA сможет обнаружить гравитационные волны от десятков тысяч пар белых карликов. Белые карлики-это холодный блеск мертвых сердец, звезд, Земли, которое осталось после звезды среднего размера исчерпали свое топливо и сбросили ее внешние слои. Наше Солнце станет белым карликом, так как более 90% звезд Млечного Пути.

В 2019 году эти же ученые, за нового исследования, обнаружили, что ЛИЗА и другие космические тяжести волн обсерватории могут обнаружить экзопланет-гигантов, вращающихся вокруг двойной белый карлик в нашей галактике. Теперь, они решили, что ЛИЗА может также обнаружить эти планетных систем за пределами Млечного Пути, в частности, в рамках более 50 галактик-спутников, которые вращаются вокруг нашей галактики.

Исследователи отметили, что, когда два белых карлика находятся достаточно близко, чтобы влиться в течение тысячелетий, пара должна генерировать непрерывный поток гравитационных волн, которые почти все имеют одинаковые частоты. Пока ЛИЗА является активным, который может длиться до 10 лет, обсерватория может отслеживать эти потоки гравитационных волн на темы все небольшие отклонения, например, вследствие гравитационных полей планет-гигантов, вращающихся вокруг этих пар.

“Через притяжение волн, мы, наконец, сможем смотреть эти предметы подальше от Солнца“, - говорит со-автор исследования Камилла Даниэль, астрофизик из университетского колледжа в Лондоне.

Будущих космических гравитационно-волновые обсерватории, с чувствительностью 10 или более раз, что ЛИЗА, как space mission AMIGO, разработанный китайскими учеными, смогут обнаружить подвиг, в четыре раза больше массы Юпитера, вращающейся вокруг этой двойной white dwarf, за 10 лет наблюдений.

“Наше исследование-это только первое исследование нового метода наблюдения“, - сказал соавтор исследования Николас Руку, астрофизик из Института Макса Планка гравитационной физики в Германии. “Дальнейшие исследования дадут более“.

Многое остается неясным в отношении планет вокруг этих двойных белых карликов, таких, как обучение и развитие. Будущие исследования могут исследовать планеты, которые образуются не только в то, что звезды становятся белыми карликами, но после, - сказал Даниэль. Наблюдение гравитационных волн могут помочь пролить свет на эти вопросы, выявив, какие массы и орбиты, как правило, одна из этих планет.

Напомним, ранее сообщалось, что гравитационные волны не смогли доказать существование других измерений.

Вы хотите знать, важные и актуальные новости раньше всех? Подпишитесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

Категория: В мире