Реликтовые гравитационные волны – какие они?

don_beaver — 18.08.2019 Я неоднократно говорил, что реликтовые гравитационные волны, при всей их важности в космологии, играют достаточно пассивную роль резервуара энергии, куда попадают гравитационные волны, возникшие при слиянии черных дыр, и откуда Большая Черная Дыра черпает массу для своего роста. Я оценивал их общую энергию, но насчет длин волн – следовал классикам типа Зельдовича и Новикова, которые оценили длину реликтовых гравволн в 0.15 см, а также Грищука, который отнес максимум энергии гравволн на гигагерцовый диапазон. Поэтому я тоже полагал, что основная энергия реликтовых гравволн сидит в высокочастотной области. Но может я зря слепо шел за классиками? Рассмотрим вопрос о характеристиках реликтовых гравволн, отталкиваясь от распределения реликтовых черных дыр, о котором я знаю достаточно много – благодаря расчетам, результаты которых будут отправлены в печать в ближайшие дни. Итак, самые короткие гравволны, которые возникают при слиянии двух дыр с массой в 5 масс солнца – это примерно 2*Pi*15 км – или 100 км. Расширим диапазон вверх на порядок и примем в качестве оценки, что типичные короткие гравволны, которые возникают при слиянии черных дыр звездных масс, имеют длину волны от 100 до 1000 км. Следовательно, их частота 3*10^2-3*10^3 герц. С учетом умеренного красного смещения, как раз и получим диапазон частот в сотню герц, в котором ЛИГО, поймавший гравволну, чувствительнее всего. Но нас интересуют гравитационные волны, которые родились при максимальном сжатии Вселенной, когда она была в 10^10 раз меньше, чем сейчас. Если тогда в ней рождались такие волны, то сейчас они растянулись в 10^10 раз и имеют длину волны в 10^12-10^13 км или в 0.1-1 световой год, а частоту порядка 10^-7 герц (обратите внимание на степень: минус 7). ЛИГО такие волны не ловит, хотя будущие проекты типа LISA - могут. Так как черные дыры звездных масс содержат в себе большую долю массы Вселенной, то в эти гравитационные волны сбрасывается огромная энергия. Может ли быть так, что именно в этих низкочастотных волнах содержится максимум энергии реликтовых гравволн? Я пока не вижу, какие наблюдения или теоретические аргументы запрещают нам так думать. Эта оценка взята уже не из эфемерных квантовых моделей, а просто следует из де-факто наблюдаемого спектра черных дыр. Это замечательно и проливает свет на последний темный угол модели циклической Вселенной в рамках ОТО. Поймать такие длинные реликтовые волны обычные черные дыры не могут – они слишком велики для них, ими сможет питаться только Большая Черная Дыра. Отмечу также, что многочисленные разговоры об отпечатке реликтовых гравволн на фоне электромагнитного излучения относятся к совсем другим длинам гравволн - около одного углового градуса и больше, то есть, с длиной во многие миллионы световых лет в настоящий момент.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив