Недавние исследования в области гравитационной астрономии открывают новые горизонты для понимания жизни и смерти звезд. Современные детекторы, такие как LIGO, Virgo и KAGRA, способны фиксировать гравитационные волны, возникающие в результате коллапса умирающих звезд. Эти волны могут рассказать о том, что происходит в момент взрыва сверхновых и о том, какие объекты остаются после этого — черные дыры или нейтронные звезды.

Детекторы гравитационных волн уже продемонстрировали свою эффективность в регистрации событий, связанных со слиянием черных дыр и нейтронных звезд. Однако новые исследования показывают, что они могут также фиксировать более мощные события — взрывы сверхновых. Ученые ожидают, что это поколение детекторов сможет «услышать» коллапс ядра массивной звезды на расстоянии до 65 миллионов световых лет, что значительно превышает текущие возможности.

С момента первого обнаружения гравитационных волн, которые представляют собой колебания в пространстве-времени, астрономы получили возможность наблюдать за самыми мощными событиями во Вселенной. Эти волны возникают, когда массивные звезды заканчивают свой жизненный цикл, вызывая взрывы, которые могут быть видны даже на огромных расстояниях. Коллаборация LIGO-Virgo-Kagra (LVK) стремится расширить свои горизонты, фиксируя эти события, которые могут дать ключ к пониманию эволюции звезд.

Гравитационные волны появляются в результате ускорения объектов, согласно общей теории относительности Эйнштейна. Когда черные дыры или нейтронные звезды вращаются друг вокруг друга, они создают низкочастотные волны, которые превращаются в высокочастотные сигналы при столкновении. Сверхновые, возникающие в результате коллапса ядра звезды, также должны производить гравитационные волны, но их «щебет» пока не удалось зафиксировать.

Исследования показывают, что под оптимальными условиями детекторы могут обнаруживать примерно одно событие в год, хотя более реалистичные прогнозы предполагают несколько событий за десятилетие. Это открытие может кардинально изменить наше понимание процессов, происходящих в умирающих звездах, и, возможно, ответить на вопрос о том, какие объекты они оставляют после себя.

Важность этих исследований заключается не только в том, что они помогают нам понять эволюцию звезд, но и в том, что они открывают новые возможности для астрономов. Возможность «слышать» события, происходящие в других галактиках, значительно расширяет наши горизонты и может привести к новым открытиям в области космологии и астрофизики.