Гравітаційне випромінювання

ГРАВІТАЦІ́ЙНЕ ВИПРОМІ́НЮВАННЯ  — збурення кривини простору-часу (ПЧ), яке поширюється з тією ж швидкістю, що й електромагнітні хвилі. Ін. назва — гравітац. хвилі. Г. в. виникає при змінах у розподілі мас фіз. системи. Теор. опис Г. в. базується на заг. теорії відносності А. Айнштайна. Найбільш послідовний розгляд Г. в. та енергії випромінювання можливий за ізольов. системи мас з асимптотично-плоским ПЧ. Далеко від такої системи, що випромінює, у тензорі кривини ПЧ домінують хвильові члени типу N, які спадають як ~r^–1, де r — відстань від системи. За слабкого гравітац. поля можна отримати наближене хвильове рівняння для збурень метрич. тензора, де джерелом виступає тензор енергії-імпульсу негравітац. полів. Унаслідок втрати енергії на Г. в. зменшується орбітал. період в системі двох тіл, які обертаються одне навколо одного. Ефект реєструють, зокрема, в русі подвій. зорі, одним з компонентів якої є пульсар PSR 1913+16, відкритий і дослідж. Р. Галсом і Дж. Тейлором (Нобелівська премія 1993). 15-річні спостереження пульсара дали змогу опосередковано підтвердити існування Г. в. Передбачення заг. теорії відносності збігається зі спостереженнями в межах експерим. похибки (< 0,5 %). Гравітац. хвиля індукує мех. коливання масив. тіла або зміни відстані між двома віддаленими тілами, що використовують при конструюванні детекторів Г. в. Нині найбільш перспектив. вважають широкосмугові лазерно-інтерферометричні детектори Г. в. на вільних масах, чутливі у діапазоні частот 1÷1000 Гц. Сучасна техніка здатна виявляти гравітац. хвилі з безрозмір. амплітудою 10^-21÷10^-22 від катастрофічних подій у сусід. галактиках («злипання» нейтрон. зір і чорних дір, колапс зоряних ядер наднових тощо). Потужні сплески Г. в. від джерел у нашій Галактиці можна було зареєструвати у 90-х рр. 20 ст., наступну активність передбачають за 300 р.

Завантажити статтю