Катастрофа в космосе меняет пространство-время: физики создали способ "услышать" Вселенную

Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.

Гравитационные волны, или пульсации в ткани пространства-времени, возникают в результате катастрофических событий, таких как слияние черных дыр и нейтронных звезд. Физики могут обнаружить гравитационные волны с помощью специальных детекторов, известных как интерферометры, которые измеряют очень малые изменения в пространстве-времени, когда волна проходит мимо Земли. Хотя современные детекторы гравитационных волн, такие как LIGO и Virgo, оказались очень успешными, авторы нового исследования утверждают, что еще есть над чем работать, чтобы улучшить получение данных.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Ученые говорят, что ИИ способен быстро находить инновационные конструкции детекторов гравитационных волн более эффективно, чем люди, и таким образом открывается новый путь для "прослушивания" Вселенной.

С помощью созданного алгоритма Urania на основе ИИ, физики смогли идентифицировать 50 новых конструкций детекторов гравитационных волн, которые превосходят лучшие предложения, созданные людьми. Физики считают, что эти конструкции могут расширить, объем наблюдаемой Вселенной в 50 раз.

Предложенные детекторы гравитационных волн охватывают широкий диапазон частот, от 10 до 5000 Гц, улавливая сигналы от широкого спектра космических событий, говорят ученые. Этот диапазон охватывает сигналы от слияний черных дыр, включая сигналы от первых звезд Вселенной. Понимание таких событий является ключом к раскрытию многих тайн космоса, включая уточнение скорости расширения Вселенной.

Один детектор, разработанный с помощью ИИ, увеличивает чувствительность к гравитационным волнам от сверхновых в 1,6 раза по сравнению с нынешними детекторами. Он позволяет обнаруживать более слабые и более далекие сигналы.

Другой детектор обещает идентифицировать ранние стадии слияний двойных нейтронных звезд, что поможет собрать более обширные научные данные.

Эти детекторы также могут улавливать гравитационные волны, испускаемые после столкновения нейтронных звезд, которые, как считается, содержат важную информацию о сверхплотной материи внутри нейтронных звезд.

Ученые говорят, что это поможет раскрыть экзотические состояния материи и улучшить понимание фундаментальной физики, которая управляет этими экстремальными средами.

Согласно исследованию, некоторые из предложенных конструкций можно уже использовать в качестве обновлений существующих детекторов гравитационных волн.

Как уже писал Фокус, астроном-любитель сделала фотографии интересных спиральных галактик Глаз крокодила и Водоворот. Астрофотограф из США Мишель Эрнандес Бейлисс сделала потрясающие фотографии галактики М94, а также более знаменитой галактики М51.