Вчені з Університету Колорадо першими у світі виявили приховані коливання гравітації у космосі

Астрофізик Джеремі Дарлінг з Університету Колорадо запропонував новий спосіб виявлення гравітаційних хвиль — спостереження за зміщенням квазарів на небі. Цей підхід, який описано в журналі The Astrophysical Journal Letters, може доповнити чинні методи вивчення гравітаційного фону Всесвіту та розширити уявлення про природу гравітації.

Гравітаційні хвилі виникають під час зіткнень надмасивних чорних дір і постійно проходять крізь простір, дещо змінюючи його структуру. Наразі такі хвилі фіксуються здебільшого за допомогою радіосигналів від пульсарів, які реагують на ці коливання, змінюючи ритм свого випромінювання. У 2023 році консорціум NANOGrav оприлюднив докази впливу гравітаційного фону на такі сигнали.

На відміну від цього методу, Дарлінг намагається зафіксувати гравітаційні хвилі, спостерігаючи за візуальним зміщенням квазарів — надяскравих об'єктів у центрах далеких галактик. Ідея полягає в тому, що хвилі, які розповсюджуються в трьох вимірах, можуть змушувати об'єкти «хитатися» на небі — не через реальний рух, а через викривлення променів світла, спричинене змінами у просторі-часі.

Для аналізу Дарлінг використав дані супутника Gaia Європейського космічного агентства, який з 2013 року фіксує положення понад мільйона квазарів. Вчений порівнював пари цих об'єктів і шукав зміни в їх відносному положенні. Результати наразі не підтвердили впливу гравітаційних хвиль, але сам підхід вважається перспективним.

Важливим викликом залишається точність вимірювань. Щоб виявити коливання квазарів, потрібно фіксувати зміни, що у 10 разів менші за можливість побачити зростання людського нігтя на Місяці. До того ж необхідно враховувати власний рух Землі, яка обертається навколо Сонця та разом із ним рухається галактикою.

Очікується, що в 2026 році команда Gaia оприлюднить нову серію даних, яка охопить ще п’ять із половиною років спостережень. За словами Дарлінга, збільшення обсягу інформації може зробити можливим виявлення слабких сигналів гравітаційного фону, що залишається однією з ключових загадок сучасної астрофізики.