Исследователи из Университета Иллинойса и Университета Валенсии сделали важное открытие: магнитные поля оказывают существенное влияние на сигналы гравитационных волн, возникающих при слиянии нейтронных звезд. Это явление, как выяснилось, затрудняет процесс изучения свойств сверхплотной материи, что является одной из ключевых задач современной астрофизики. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
При столкновении нейтронных звезд, которые образуются из останков массивных светил, происходит генерация гравитационных волн. Эти колебания в пространстве-времени несут в себе ценную информацию о физических процессах, происходящих внутри этих объектов, и потенциально могут раскрыть детали уравнения состояния – модели, описывающей поведение вещества в экстремальных условиях.
Предыдущие расчеты, однако, зачастую игнорировали влияние магнитных полей. В новом исследовании команда под руководством доктора Антониоса Цокароса впервые продемонстрировала, что магнитные поля способны смещать частоты колебаний остатков слияния, тем самым маскируя иные физические эффекты.
Ученые провели серию высокоточных симуляций, тщательно варьируя конфигурации магнитных полей, массы звезд и уравнения состояния. В результате было установлено, что в процессе слияния магнитное поле усиливается в десятки миллиардов раз по сравнению с земными аналогами, что приводит к росту частот гравитационных волн.
«Наши результаты ясно показывают, что любые попытки интерпретировать гравитационные волны без учета магнитных эффектов могут привести к ошибочным выводам о внутреннем устройстве нейтронных звезд», — подчеркнул соавтор исследования, профессор Мильтон Руис.
Это открытие приобретает особую значимость в контексте подготовки к работе новых детекторов гравитационных волн, таких как Cosmic Explorer и телескоп Эйнштейна. Эти современные инструменты, обладающие высокой чувствительностью к высокочастотным сигналам, смогут предоставить уникальные данные для изучения загадочной природы сверхплотной материи.
