Prieš beveik septynerius metus aptiktas pirmasis gravitacinių bangų signalas atvėrė naują būdą tyrinėti Visatą. Iki šiol žinome apie šimtą patvirtintų signalų. Visi jie kyla iš dviejų kompaktiškų objektų – juodųjų skylių arba neutroninių žvaigždžių – susijungimų. Tačiau iš principo gravitacines bangas skleidžia bet koks masyvus kūnas, judantis su pagreičiu.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Kai kurie astronominiai objektai netgi gali skleisti nuolatinį gravitacinių bangų signalą, kurį būtų įmanoma aptikti. Naujame tyrime nagrinėjama, kokio dažnio bangas galėtų skleisti kelios neutroninės žvaigždės. Gravitacinės bangos gali susidaryti, jei neutroninė žvaigždė nėra visiškai simetriška savo sukimosi ašies atžvilgiu. Jei neutroninė žvaigždė yra dvinarėje sistemoje ir ryja kompanionės medžiagą, jos paviršiuje gali susidaryti iškilimas.
Net jei iškilimo aukštis tesiekia centimetrus, milžiniškas tankis bei sukimosi greitis gali paskleisti pastebimą gravitacinių bangų signalą. Toks signalas būtų periodiškas, o periodas susijęs su neutroninės žvaigždės ir dvinarės sisteos sukimosi periodais. Kuo sparčiau medžiaga krenta į neutroninę žvaigždę, tuo aukštesnis būtų kalnas ir stipresnis signalas.
Taigi tyrėjai nusprendė nustatyti dviejų santykinai ryškių neutroninių žvaigždžių dvinarėse sistemose kalnų aukščius ir sukimosi periodus, kad tiksliau išsiaiškintų, kokio dažnio gravitacinių bangų galima ieškoti atsklindant iš jų. Tam jie pasitelkė rentgeno spindulių teleskopus, nes tokie kalnai turėtų daugiausiai spinduliuoti rentgeno ruože, ir ilgai stebėjo dvinares sistemas Skorpiono X-1 ir Gulbės X-2.
Deja, net ir daugiau nei tūkstančio valandų trukmės stebėjimai neparodė jokių periodinių spinduliuotės intensyvumo svyravimų. Tai reiškia, kad Skorpiono X-1 rentgeno spinduliuotė kinta ne daugiau nei 0,034%, o Gulbės X-2 – ne daugiau nei 0,23%. Tokie rezultatai parodo, jog tiek gravitacinių bangų paieška, tiek apskritai neutroninių žvaigždžių netolygumų analizė, yra labai sudėtinga tyrimų sritis.
Tyrimo rezultatai „arXiv“.