Гравитационните вълни могат да ни помогнат да погледнем в недрата на Слънцето

Засега не съществува метод за пряко изучаване на това, което се случва под ярката повърхност на Слънцето. Но гравитационните вълни на пулсарите могат да проникнат под нея и когато се научим да ги регистрираме, ще видим как са устроени дълбините на нашата звезда.

Излъчването от какъвто и да било вид не може да премине през Слънцето. Звездата ни е толкова плътна, че дори фотоните, които възникват във вътрешността ѝ, пътуват стотици хиляди години до повърхността. Така че единственият начин да разберем какво се случва дълбоко вътре остава астросеизмологията – анализ на вибрациите, преминаващи през дебелата и плътна звездна плазма. Гравитационната астрономия, една съвсем нова област, може да предложи алтернатива. Такава възможност е разгледана от японски учени, чиято статия е публикувана в онлайн библиотеката за препринти arXiv.

За разлика от конвенционалните телескопи, които извършват наблюдения в диапазона на електромагнитното излъчване – от гама-лъчи до радиовълни, гравитационните интерферометри регистрират слабите колебания на пространство-времето, които са генерирани от различни отдалечени събития. Гравитационните вълни за пръв път бяха открити едва преди няколко години, а тази област все още е в начален стадий. Съществуващите инструменти са в състояние да откриват гравитационни вълни само от най-мощните източници, като сливащи се черни дупки или неутронни звезди.

Други обекти, като например неутронните звезди, също могат да създават подобни осцилации. Ако на повърхността на такава звезда има „планини“ – малки неравности, високи едва няколко милиметра – това е достатъчно, за разпространението на гравитационни вълни при бързото ѝ въртене. Може би бъдещите интерферометри ще могат да ги регистрират и да открият галактика, осеяна с подобни източници. Както отбелязват авторите на новата научна работа, вече има около 500 пулсара – кандидати за тази роля, а три от тях от време на време се закриват от Слънцето.

Гравитационните вълни от тези пулсари могат да преминат през звезда и са се деформират от нейната маса. Това означава, че техните наблюдения ще дадат възможност да се надникне във вътрешността на Слънцето, „осветена“ от гравитацията. С помощта на трите бързо въртящи се пулсара J1022+1001, J1730-2304 и J1745-23, които са затъмнени от Слънцето, Рюичи Такахаши (Ryuichi Takahashi) и колегите му показаха как техният гравитационен сигнал може да варира в зависимост от разпределението на масата във вътрешността на Слънцето. Изследователите пресметнаха, че този метод ще им позволи да определят областите от вътрешността на Слънцето с по-висока и по-ниска плътност.

Но и три пулсара едва ли ще бъдат достатъчни: вероятно има стотици източници на гравитационни вълни, които по различно време се появяват зад нашата звезда. Въпросът е „само“ да се създадат интерферометри от ново поколение, които да могат да регистрират тези сигнали. Припомняме, че вече има планове за изграждане на такава обсерватория в Европа, а някои астрономи предлагат да се използва цяла мрежа от наземни инструменти, които да регистрират най-дългите и най-слабите гравитационни вълни.