Впечатление художника от космической миссии LISA (красный треугольник), захватывающей гравитационные волны (сильно преувеличенные) из двух черных дыр. LISA также будет улавливать совокупный сигнал миллиардов двойных черных дыр и, как теперь показывают модели Неймегена, фоновый шум миллиардов двойных белых карликов. Фото предоставлено: ЕКА
Фоновый шум гравитационных волн от орбитальных белых карликов будет сильнее, чем шум от двойных черных дыр. Это то, что предсказывают два голландских студента магистратуры и их научный руководитель в двух эссе перед космической миссией LISA. Пока что эта миссия не учла шумные белые карлики. К счастью, можно отфильтровать шум и даже предоставить новую информацию.
Статьи под названием «О неопределенности астрофизического гравитационно-волнового фона белых карликов» и «Вероятность того, что двойные белые карлики будут доминировать в астрофизическом гравитационно-волновом фоне в диапазоне МГц» были опубликованы в журнале Astronomy & Astro Physics.
LISA, космическая антенна лазерного интерферометра, планируется запустить Европейским космическим агентством (ЕКА) в середине 2030-х годов. Нидерланды создают, среди прочего, «глаза», программное обеспечение, механизм наведения и считывающую электронику LISA.
LISA будет измерять гравитационные волны от компактных двойных звезд, двойных белых карликов, сверхмассивных сливающихся черных дыр и других экзотических объектов во Вселенной. В качестве побочного продукта LISA также будет улавливать фоновый шум от тысяч миллиардов черных дыр, которые давно слились.
Гийс Нелеманс — астроном из Университета Радбауд (Неймеген, Нидерланды). Он участвует в голландском вкладе в LISA. Вместе с ныне окончившими магистратурой Сеппе Сталенсом и Софи Хофман он разработал модели, позволяющие проверить, можно ли обнаружить фоновый шум белых карликов так же, как фоновый шум черных дыр.
Сталенс, который приехал в Неймеген из Левена (Бельгия) в качестве студента по обмену и сейчас работает над докторской диссертацией. студент в Кембридже (Великобритания), начинал с простых моделей. Хофман, который недавно закончил обучение и проходит обучение в отрасли, затем расширил модели.
Модели показали, что фоновый шум белых карликов сильнее, чем у черных дыр. «Наш руководитель думал, что LISA никогда не сможет обнаружить коллективный сигнал белых карликов», — говорит Сталенс. «И теперь наши модели показывают, что белые карлики затмевают черные дыры. Ха!»
Астрономы рассматривают фоновый шум белых карликов как возможность изучить эволюцию таких звезд, как наше Солнце, в далеких галактиках. «С помощью телескопов вы можете изучать только белых карликов в нашем Млечном Пути, но с помощью LISA мы можем слышать белых карликов из других галактик», — говорит Нелеманс.
«Помимо фонового шума черных дыр и шума белых карликов, могут быть обнаружены и другие экзотические процессы из ранней Вселенной».
Хофман добавляет: «Я думаю, это действительно здорово, что исследования нашего магистра способствуют ожидаемому открытию такой важной миссии, как LISA».
Информация от: Нидерландской исследовательской школой астрономии.
