Возможность определения состава литосферы экзопланеты по спектру фоновых гравитационных волн

Авторы
Караджич А. (1), Филатов В.(1), Ядрихинская Д.(1)
Организации
(1) МГТУ им. Н.Э. Баумана
Сессия
Исследование планет
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
МГТУ им. Н. Э. Баумана
Научный руководитель
В. В. Филатов
Текст тезисов
Возможность определения состава литосферы экзопланеты по спектру фоновых гравитационных волн

А. Караджич, В.Филатов, Д. Ядрихинская

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Аннотация

Гравитационные волны – периодические колебания метрики пространства-времени, предсказываемые теорией относительности и надежно зарегистрированные в наземных условиях на высокоточных лазерных интерферометрах. Целью настоящей работы является анализ возможности использования фоновых гравитационных волн для определения состава твердой оболочки космических тел.

Как показывают результаты моделирования [1], электромагнитные волны (в том числе и видимого диапазона), распространяясь в межзвездной среде, вследствие фотон-парафотонных осцилляций порождают высокочастотные гравитационные волны (оптического диапазона частот), пригодные для колебательно-спектроскопического зондирования непрозрачных объектов, например, твердых оболочек экзопланет.

В работе [2] нами было установлено, что распространяющаяся в кристаллической среде гравитационная волна, взаимодействуя с колебаниями решетки, теряет энергию на фонон-гравитонное взаимодействие, что должно приводить к поглощению определенных частот гравитационного спектра, причем величина поглощения зависит от атомной массы вещества, образующего материальную среду. Таким образом, регистрация спектра гравитационных волн, просвечивающих экзопланету, позволяет получить информацию о составе последней. Заметим при этом, что вследствие обратных парафотон-фотонных превращений обсуждаемая гравитационная волна порождает электромагнитную волну того же спектрального состава, что открывает возможности регистрации эффекта при помощи стандартного астроспектрометра.

[1] Д.Р. Ядрихинская, В.В. Филатов. Численное моделирование фотон-парафотонных осцилляций в межзвездной среде в присутствии электромагнитного поля // VI Международная научная конференция «Фундаментальные и прикладные задачи механики» (FAPM-2020).

[2] В.С. Горелик , А. Караджич, В.В. Филатов, Д.Р. Ядрихинская. Эффекты при распространении гравитационных волн в кристаллической среде // Одиннадцатая всероссийская конференция «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021 г.).