Проблема космологии в том, что наша Вселенная не только расширяется, но и делает это все быстрее и быстрее — и никто не знает почему это происходит. Ученые предлагали различные варианты объяснения этого феномена — силы, которая создает наблюдаемое расширение, пишет Phys.org. Многие из них основаны на изменении работы гравитации в больших масштабах. Поэтому гравитационные волны могут быть идеальным предвестником этих гипотетических модификаций гравитации, считают специалисты из Университета Чикаго.

Гравитационные волны — рябь на ткани пространства-времени. С 2015 года человечество фиксирует эти сигналы с помощью оборудования обсерваторий LIGO. Где бы во Вселенной ни столкнулись два массивных объекта, они создают расходящиеся волны, несущие сигнатуру того, что послужило их причиной.

Ученые предположили — если эти волны на пути к Земле сталкиваются со сверхмассивной черной дырой или скоплением галактик, сигнатура изменится. И если в гравитации имеется расхождение с общей теорией относительности, его следы будут отражены в волнах.

К примеру, одна из теорий объясняет поведение Вселенной наличием еще одной частицы, которая, помимо прочего, могла бы генерировать нечто вроде фона или среды вокруг крупных объектов. Если движущаяся гравитационная волна сталкивается со сверхмассивной черной дырой, она генерирует новые волны, которые интерферируют с гравитационными.

В исследовании описаны условия обнаружения таких эффектов в данных астрономических наблюдений. Например, во время следующего запуска LIGO с более чувствительным оборудованием, намеченного на 2022.

Первые зафиксированные астрономами гравитационные волны — последствия столкновения двух черных дыр или двух нейтронных звезд. В прошлом году астрономы, работавшие с данными LIGO и Virgo, обнаружили третий тип — рябь, возникшую в результате поглощения черной дырой нейтронной звезды.