У Всесвіті існують гравітаційні лазери: показують передбачення Ейнштейна
Надзвичайно легкі частинки можуть створити абсолютно новий тип гравітаційного явища, вважають учені.
Автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, об'єднали два прогнози Альберта Ейнштейна, щоб припустити, що гравітаційні хвилі, які випускають чорні діри, можуть створювати гравітаційні лазери. Передбачення Ейнштейна зіграли вирішальну роль у розумінні природи гравітаційних хвиль і розвитку стимульованого випромінювання, кульмінацією якого став винахід лазерів. Вчені, які об'єднали ці два поняття, вважають, що у Всесвіті існує гравітаційний еквівалент лазера, пише IFLScience.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Слово "лазер" означає посилення світла за допомогою стимульованого випромінювання. Лазер складається зі світла приблизно однакової частоти і є когерентним, тому його можна сфокусувати у вузькому місці або використовувати для створення ультракоротких імпульсів. Стимулюючи квантово-механічний перехід енергії, можна отримати світло з однією і тією ж частотою.
У Всесвіті існують природні лазери, що мають назву мазери, адже вони випускають мікрохвильове випромінювання, звідси й буква "м" на початку слова лазер. Мазери виходять із різноманітних астрономічних джерел.
Гравітаційне випромінювання має схожі властивості зі світлом. Гравітаційні хвилі мають частоти і рухаються зі швидкістю світла, тому з них можна зробити лазер. Для цього потрібне джерело, яке створює стимульовані гравітаційні хвилі з певною частотою. Усе, що має масу і рухається, створює гравітаційні хвилі, але не можна отримати того конкретного енергетичного переходу, який є в атомах.
Автори дослідження припускають, що існують гравітаційні атоми, тобто структури, в яких гравітаційна взаємодія переважає над електромагнітною взаємодією. Використовуючи цю гіпотезу вчені вирішили, що може існувати гравітаційний лазер.
Вчені припускають, що гравітаційним атомом може виступати чорна діра, що обертається, яку оточує хмара з таких гіпотетичних частинок, як аксіони. Їх вважають головним кандидатом на звання частинок, з яких складається темна матерія.
Учені вважають, що теоретично можливо створити резонансний перехід енергії в хмарах аксіонів. Ці переходи, подібні до того, як електрон в атомі втрачає або набуває енергії, вивільнятимуть гравітаційні хвилі тієї самої енергії та напрямку. Це і буде гравітаційний лазер.
Автори дослідження кажуть, що гравітаційний лазер є новим видом гравітаційно-хвильового сигналу, який не схожий на жодне відоме вченим явище.
Водночас дослідники вважають, що гравітаційні лазери є рідкісним явищем, адже для їхньої появи потрібні відповідні умови. З іншого боку, їх дуже складно виявити, адже гравітаційні лазери вилітають із чорних дір у випадкових напрямках.
Але детектори гравітаційних хвиль наступного покоління, можливо, зможуть їх виявити. Якщо це станеться, то таким чином можна довести, що темна матерія складається з аксіонів, а в нашому Всесвіті існує можливість створювати гравітаційні лазери. Це може змінити уявлення про космос.
Як уже писав Фокус, вчені використовували гігантське космічне "яйце" для пошуку позаземної цивілізації. Автори дослідження вважають, що інопланетяни можуть синхронізувати свої сигнали зі спалахом світла наднової.