Med hjälp av simuleringar fastställde ett team av astrofysiker att skräpet som kastades ut av döende stjärnor kunde vara källan till gravitationsvågor - pulsationer i rum-tid som förutspåddes av Einstein för mer än ett sekel sedan.
Gravitation vågor förutsägs av den allmänna relativitetsteorin, de är krusningar i rum-tid som genereras av massiva föremål som accelererar. Vågor skapas också av interaktioner mellan objekt som binärer och sammanslagningar mellan neutronstjärnor och svarta hål.
Gravitationsvågor upptäcktes först av Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), som är baserat i Louisiana och Washington. LIGO detekterar gravitationsvågor genom att mäta små skillnader i tidpunkten för laserpulser som träffar speglar i underjordiska strukturer; dessa skillnader tyder på att pulsationerna i rum-tid fördröjer laserpulserna något.
Nu föreslår ett team av forskare att en ny typ av våg kan pulsera genom rymden som ännu inte har upptäckts: gravitationsvågor producerade av materia som sänds ut av döende stjärnor. Deras forskning presenterades idag vid det 242:a mötet i American Astronomical Society.
"Till dags dato har LIGO bara detekterat gravitationsvågor från binära system, men en dag kommer det att upptäcka den första icke-binära källan till gravitationsvågor", säger Ore Gottlieb, astrofysiker vid Northwestern University och huvudförfattare till studien, i en Northwestern släpp. "Kokonger är en av de första platserna vi bör leta efter den här typen av källor."
Även om sådana vågor ännu inte har observerats, förutspåddes de i simuleringar utförda av Gottlieb och hans kollegor. Forskarna modellerade hur stjärnor dör, stöter ut material utåt och drar ihop sig inåt, vilket lämnar svarta hål i hålrummen de lämnar efter sig.
Forskarna försökte avgöra om svarta håls ansamlingsskivor - det överhettade materialet som omger svarta hål och gör deras skuggor synliga i radioteleskopbilder - kan vara källan till gravitationsvågor.
Men när man tittar på ackretionsskivor, stördes lagets beräkningar av simulerade data från materiakokongen som omgav jetstrålar av accelererat material som producerats av döende stjärnor. Modellen föreslog att material runt strålarna kunde orsaka störningar i rum-tid som ligger inom det frekvensområde som detekterats av LIGO.
Att upptäcka gravitationsvågor från nya källor skulle också vara en välsignelse för astrofysiker som vill spåra gravitationsvågens bakgrund, eller bruset från gravitationsvågor som ständigt sveper genom universum. Forskare söker efter gravitationsvågsbakgrunden med hjälp av pulsar-tidsmatriser, som fungerar på samma sätt som LIGO, men förlitar sig på tidsdetektering av ljus som emitteras av snabbsnurrande pulsarer snarare än underjordiska laserpulser.
Gravitationsvågastronomins heliga gral skulle vara ett rymdbaserat observatorium som skulle fungera på samma sätt, men i mycket större skala, än LIGO (som sedan dess har expanderat och sammanslagits med andra observatorier för att bilda LIGO-Virgo-KAGRA samarbete). Istället för att använda LIGO:s 2,5 mil långa (4 kilometer) armar för att upptäcka gravitationella "vågor", kunde astrofysiker använda de 1,5 miljoner mil långa (2,41 miljoner kilometer) armarna i det föreslagna LISA-uppdraget.
Men närhelst ett sådant observatorium dyker upp – om någonsin – hjälper det verkligen om du vet var du ska leta.
Läs också: