Астрономы нашли новый источник гравитационных волн для телескопа LISA

Астрономы нашли новую тесную двойную систему гелиевых белых карликов, орбитальный период которой составляет чуть более 20 минут. Это, а также другие свойства этой системы, делают ее одной из лучших в списке «проверочных» источников гравитационных волн для будущего космического лазерного интерферометра LISA. Препринт работы опубликован на портале arXiv.org.

Проект LISA (Laser Interferometer Space Antenna) разрабатывается совместно Европейским космическим агентством и NASA, он представляет собой новый виток развития гравитационно-волновой астрономии. Это космический лазерный интерферометр, который будет состоять из трех аппаратов, формирующих равносторонний треугольник со стороной в 1,5 миллиона километров. Принцип работы LISA аналогичен наземным обсерваториям LIGO и Virgo, однако она будет чувствительна к волнам гораздо меньшей частоты — рабочий диапазон составит от 0,1 миллигерца до 1 герца. Кроме того, треугольная схема вместо L-образной, которая используется на Земле, позволяет исследовать больше свойств гравитационных волн. 

В настоящее время старт программы намечен на 2034 год, а первый сезон работы оценивается в пять лет. Одной из главных целей для LISA будет поиск гравитационных волн от черных дыр промежуточных масс или тесных двойных белых карликов, причем последние можно наблюдать и в оптическом диапазоне волн, из-за чего сейчас астрономы ведут активный поиск интересных для интерферометра объектов. 

Группа астрономов во главе с Уорреном Брауном (Warren Brown) сообщила об обнаружении тесной двойной системы белых карликов J2322+0509, расположенных на расстоянии 0,76 килопарсек от Солнца. Период обращения карликов друг вокруг друга составляет 1201 секунду, что ставит их на третье место среди подобных систем с наиболее короткими периодами обращения. Первоначально пара была найдена в каталогах данных космического телескопа Gaia и обзора SDSS (Sloan Digital Sky Survey), а затем подверглась изучению при помощи наземных телескопов MMT (Multiple Mirror Telescope), Gemini North и одного из Магеллановых телескопов. 

Система интересна тем, что состоит из двух гелиевых белых карликов массой 0,27 и 0,24 массы Солнца, а ориентация плоскости ее орбиты, которая видна почти плашмя, образуя угол с лучом зрения порядка 27 градусов, позволяет усилить в 2,5 раза сигналы гравитационных волн от системы по сравнению со случаем, если бы J2322+0509 была видна с ребра. Предполагается, что через шесть или семь миллионов лет карлики сольются в один объект. Все это делает систему одной из лучших в списке «проверочных» систем для LISA.

Ранее мы рассказывали о том, как LISA найдет планеты у двойных белых карликов и увидит отличия экзотических компактных объектов от черных дыр на планковских масштабах.

Александр Войтюк