Космические струны смогут обнаружить телескопом Эйнштейна: результаты моделирования
Международная группа астрофизиков представила результаты моделирования, которые показывают, что космические струны могут быть обнаружены с помощью будущего гравитационно-волнового телескопа Эйнштейна (ET). Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
Космические струны — это гипотетические одномерные топологические дефекты, которые могли возникнуть в ранней Вселенной при фазовых переходах. Они предсказываются многими теориями, но пока не обнаружены экспериментально. Струны способны искривлять пространство-время и вызывать эффект гравитационного линзирования, аналогичный тому, что наблюдается для света, но применительно к гравитационным волнам.
В исследовании использовался аппарат волновой оптики для анализа того, как космическая струна влияет на проходящие гравитационные волны. Ученые изучили фактор усиления сигнала, а также волновые эффекты в отношении сигнал/шум (SNR) и форме сигнала для различных наклонов источника.
На основе данных о восьми слияниях компактных объектов из симуляции StarTrack с помощью байесовских методов были оценены параметры струн. Полученное значение логарифма натяжения струны составило log(G?) = –9.78 с неопределенностью +0.44/–0.49, что хорошо согласуется с инжектированным значением –10.
Авторы отмечают, что волновые эффекты отчетливо видны в формах сигнала и SNR. Почти весь диапазон характеристических деформаций лежит в пределах чувствительности телескопа Эйнштейна, что позволяет надеяться на успешную регистрацию космических струн.
Таким образом, будущий телескоп Эйнштейна, который планируется запустить в 2030-х годах, может стать ключевым инструментом для подтверждения существования космических струн. Это открытие стало бы важным шагом в понимании процессов, происходивших в первые мгновения после Большого взрыва.
