Техника - молодёжи 2005-02, страница 29

'Vi&t .l-i'

не

У . ■■ ЩШ >r

Сверхновая SN -1987A ярмо сияет в 9Большдм Магеллановом облаке на том , iytестеу.гДё -на Прежних- фотографиях была'лишь слабенькая.звездочка

принцип эквивалентности: вещества, состоящие из атомов с разным количеством электронов, падают в гравитационном поле одинаково. Но энергия электрического поля в атомах разная, следовательно, энергия электростатического поля притягивается так же, как и масса.

Это то, что касается чувствительных методов обнаружения гравитационных волн - оружия охоты. Сама охота на Земле и в космосе оказывается очень дорогой - Торн только на наземные установки потратил сотни миллионов долларов. Возникает вопрос - для чего все это и каковы возможные цели и результаты охоты?

Прежде всего, сам факт существования гравитационных волн подтвержден наблюдениями. Двойная звезда (две звезды обращаются по орбите вокруг общего центра тяжести) теряет энергию при гравитационном излучении, размер орбиты из-за потери энергии уменьшается, уменьшается и период обращения. Если одна из звезд - пульсар, который излучает радиоимпульсы, принимаемые радиотелескопом на Земле, то изменение периода обращения удается измерить. Такие наблюдения были проведены и результаты совпали с расчетными предсказаниями. Поэтому сегодня от «охотников» ждут не только подтверждения факта су

ществования гравитаци-JA онных волн, но и ценной и научной «добычи». Н Торн в своем докладе ■ четко сформулировал р цель работы - принять импульсы гравитационного поля, возникающие при слиянии экзотических небесных объектов - черных дыр и нейтронных звезд. К сожалению, наука о черных дырах сейчас находится в двусмысленном состоянии (см. «ТМ» №12, 2004 г.). И рассчитать ничего невозможно. А Торн в своем докладе предлагает заключить пари!

По моему убеждению, при слиянии нейтронных звезд импульса гравитационных волн не будет. Основной астрофизической трудностью при оценке ожидаемой мощности сигнала является то, что решение задачи о движении двух массивных тел, когда гравитационные полях сильные, еще не известно. В проектах Торна высказывается надежда, что при столкновении (слиянии) двух плотных тел -нейтронных звезд или черных дыр -значительная доля энергии покоя (по оценкам (Д£₀/£₀)> 0,3) уйдет в гравитационное излучение. Д£₀ - энергия гравитационных волн. Ожидаемая длительность импульса гравитационных волн порядка r_g/c, где r_g -гравитационный радиус. К тому же, мы заранее не знаем, в каком месте неба и когда произойдет интересующее нас событие. Надо просматривать все небо, что связано с потерей чувствительности. Есть сомнения в правильности ожиданий Торна, как по энергии, так и по длительности. И вот почему.

Во-первых, гравитационное излучение квадрупольное, а при центральном соударении квадрупольного момента нет вообще: Д£₀~0. Во-вто-рых, нейтронная звезда состоит из ядерной материи, ее можно рассматривать как единое ядро с колоссальным атомным весом А~10⁵⁶. При столкновении ядер высокой энергии (тяжелых ядер с А~100) образуются струи ядерной материи, содержа

щие много частиц и античастиц. Эти частицы аннигилируют и дают фотоны - жесткое электромагнитное излучение, куда и уходит вся энергия тяжелых ядер. Поэтому будет сильный импульс электромагнитного излучения, поглощающий почти всю энергию. И ожидать большой энергии гравитационного излучения просто нельзя. Именно по этой причине значения Д£„ малы. При вспышке сверхновой SN 1987А произошло излучение нейтрино, в космических гамма-всплесках - энергия выделяется в виде жестких фотонов, и на долю гравитационного излучения практически ничего не остается. Длительность нейтринного излучения от сверхновой и длительность гаммавсплеска значительно превышает время r_g/c. Реально процессы более сложные и продолжительные по времени.

И в-третьих, черная статическая дыра (согласно традиционной точке зрения) - это гравитационная могила для вещества, квантов электромагнитного излучения и гравитационного излучения. Вопрос о том, почему гравитационное излучение сможет не попасть в гравитационную могилу, а уйти к наблюдателю, подлежит рассмотрению. Я думаю, что реальной черной дыре соответствует не статическое, а колебательное решение и гравитационной могилы просто нет (см. «ТМ» №12, 2004 г.).

Таким образом, с помощью гравитационных волн наблюдать столкновения и слияние нейтронных звезд нельзя. Торн неудачно выбрал объект охоты, выражаясь охотничьим языком - неправильно выбрал зверя. Хочу предложить свой вариант. А насколько он удачен, скажут в будущем астрономы после длительной работы.

В нашей Галактике существуют так называемые микроквазары. На сегодняшний день астрономы открыли около десяти таких объектов. Впервые была обнаружена звезда SS433. (Это просто номер по каталогу, и не надо искать в нем скрытый смысл). Я отсылаю читателя к популярной книге серии «Квант» - А.Д. Чернин

Перекачка вещества от одной звезды к другой .в двойной системе (художествен-, на я реконструкция)

Двойная система: самая яркая звезда нашего неба Сириус и слабый белый карлик Сириус В (внизу)

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 2' 2 0 0 5

27