Точні дані про локалізацію центру мас Сонячної системи важливі для пошуку гравітаційних хвиль, тому астрономи з’ясували його з помилкою не більше 100 метрів.
На анімованих схемах Сонячної системи планети обертаються навколо нерухомої зірки в самому центрі. Проте насправді на неї також діє притягання з боку інших тіл, і положення Сонця злегка коливається, зміщуючись щодо загального центру тяжіння. Барицентр Сонячної системи знаходиться не в центрі Сонця, а трохи за межами його видимої поверхні. Автори нової статті, опублікованої в The Astrophysical Journal, змогли встановити його положення з точністю до 100 метрів.
Ці координати стали особливо актуальними в останні роки, коли астрономи освоюють нову область гравітаційних хвиль. Такі «брижі простору-часу» створюється найбільш високоенергетичними подіями у Всесвіті — злиттями чорних дір і нейтронних зірок — й відкриває зовсім новий спосіб спостереження за ними. Обсерваторія NANOGrav пробує реєструвати гравітаційні хвилі, спостерігаючи за поведінкою далеких пульсарів.
Пульсаром називають нейтронну зірку з потужним магнітним полем і яка швидко обертається. З полюсів такої зірки вириваються потужні і вузькі потоки випромінювання, які направляються в нашу сторону лише на певній фазі обертання. В результаті пульсари видно як яскраві, точкові джерела, що спалахують з неймовірно точною періодичністю. Недарма пульсари пропонується використовувати в якості опорних сигналів для навігації в космосі.
Поки ж NANOGrav стежить за сигналами безлічі пульсарів, щоб зареєструвати найменші відхилення, викликані проходженням гравітаційних хвиль. «Ми як павуки, нерухомо сидимо в центрі павутини», — пояснює один з учасників проєкту Стівен Тейлор (Stephen Taylor) з Вандербильдского університету. І для цього, зрозуміло, варто якомога акуратніше локалізувати сам центр такий «павутини» — положення Землі щодо барицентру Сонячної системи.
Його локалізують, реєструючи ефект Доплера (зміна довжини хвилі випромінювання) при русі планет відносно Землі, що дозволяє з’ясувати їх орбіти. Однак ці дані залишаються недостатньо точні, і Тейлор з колегами розробили новий алгоритм BayesEphem, що дозволяє вносити корективи у такі спостереження.
Це дозволило обчислити положення центру мас Сонячної системи з точністю до 100 метрів: за словами вчених, «якби Сонце було розміром з футбольне поле, 100 метрів було б порівняти з товщиною людської волосини». Можливо, тепер обсерваторія NANOGrav приєднається до інтерферометрам LIGO і Virgo, які вже поставили реєстрацію гравітаційних хвиль майже на потік.
Натхнення: naked-science.ru