Во Вселенной существуют гравитационные лазеры: показывают предсказания Эйнштейна
Авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, объединили два предсказания Альберта Эйнштейна, чтобы предположить, что гравитационные волны, выпускаемые черными дырами, могут создавать гравитационные лазеры. Предсказания Эйнштейна сыграли решающую роль в понимании природы гравитационных волн и развитии стимулированного излучения, кульминацией которого стало изобретение лазеров. Ученые объединившие эти два понятия считают, что во Вселенной существует гравитационный эквивалент лазера, пишет IFLScience.
Слово "лазер" означает усиление света посредством стимулированного излучения. Лазер состоит из света примерно одинаковой частоты и является когерентным, поэтому его можно сфокусировать в узком месте или использовать для создания ультракоротких импульсов. Стимулируя квантово-механический переход энергии, можно получить свет с одной и той же частотой.
Во Вселенной существуют естественные лазеры, которые называются мазеры, ведь они выпускают микроволновое излучение, отсюда и буква "м" в начале слова лазер. Мазеры исходят из разнообразных астрономических источников.
Гравитационное излучение имеет схожие свойства со светом. Гравитационные волны имеют частоты и движутся со скоростью света, поэтому из них можно сделать лазер. Для этого потребуется источник, который создает стимулированные гравитационные волны с определенной частотой. Все, что имеет массу и движется, создает гравитационные волны, но нельзя получить того конкретного энергетического перехода, который есть в атомах.
Авторы исследования предполагают, что существуют гравитационные атомы, то есть структуры, в которых гравитационное взаимодействие преобладает над электромагнитным взаимодействием. Используя эту гипотезу ученые решили, что может существовать гравитационный лазер.
Ученые предполагают, что гравитационным атомом может выступать вращающаяся черная дыра, которую окружает облако из таких гипотетических частиц, как аксионы. Они считаются главным кандидатом на звание частиц, из которых состоит темная материя.
Ученые считают, что теоретически возможно создать резонансный переход энергии в облаках аксионов. Эти переходы, подобные тому, как электрон в атоме теряет или приобретает энергию, будут высвобождать гравитационные волны той же энергии и направления. Это и будет гравитационный лазер.
Авторы исследования говорят, что гравитационный лазер является новым видом гравитационно-волнового сигнала, который не похож ни на одно известное ученым явление.
В то же время исследователи считают, что гравитационные лазеры являются редким явлением, ведь для их появления нужны подходящие условия. С другой стороны, их очень сложно обнаружить, ведь гравитационные лазеры вылетают из черных дыр в случайных направлениях.
Но детекторы гравитационных волн следующего поколения, возможно, смогут их обнаружить. Если это произойдет, то таким образом можно доказать, что темная материя состоит из аксионов, а в нашей Вселенной существует возможность создавать гравитационные лазеры. Это может изменить представление о космосе.
| Комментарии (0) |