Ученые зафиксировали самое мощное слияние черных дыр за всё время наблюдений — результатом этого колоссального столкновения стало образование черной дыры массой примерно в 225 солнечных. Это в два раза больше предыдущего рекорда. До недавнего времени самой крупной считалась черная дыра, получившаяся после слияния с конечной массой около 142 Солнц. Что это значит для нас с вами и что делать с этой информацией.
Слияние черных дыр не самое рядовое явление.
Слияние черных дыр
Этот поразительный космический феномен был обнаружен международной коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), которая объединяет четыре детектора, фиксирующих гравитационные волны — искривления пространства-времени, создаваемые при катастрофических событиях в космосе. Именно LIGO в 2015 году впервые зарегистрировал гравитационные волны, подтвердив ключевое предсказание теории относительности Эйнштейна. За это открытие ученые получили Нобелевскую премию в 2017 году.
Наибольший интерес представляет не только конечная масса получившегося объекта, но и размеры самих сливавшихся черных дыр: они весили примерно 100 и 140 солнечных масс соответственно. Эти значения попадают в так называемую «массовую дыру» — диапазон от 60 до 130 масс Солнца, в котором, согласно существующим теориям, черные дыры не могут образовываться напрямую.
, где очень много всего
интересного и познавательного!
«Наша теория предсказывает, что очень массивные звезды при коллапсе в основном выбрасывают массу в ходе сверхновых, и черной дыры уже не образуется. Поэтому черные дыры в этом интервале масс не должны существовать. Но вот же они — две, сразу!» — объясняет профессор физики Марк Ханнам из Университета Кардиффа и участник LVK-коллаборации.
Этот факт указывает на возможность альтернативных сценариев их происхождения. Один из них — постепенное приращение массы за счет слияний черных дыр меньших размеров, что в итоге приводит к возникновению редкой промежуточной черной дыры.
Фиксация гравитационных волн требует сложного оборудования на огромной площади.
Редкие промежуточные черные дыры
Черными дырами звёздной массы называют те, которые от нескольких единиц до нескольких десятков масс Солнца. Сверхмассивными принято называть те, чья масса от 100 тысяч до десятков миллиардов солнечных масс.
А вот промежуточные черные дыры, чья масса лежит между двумя этими диапазонами, — большая редкость и загадка. Свидетельств их существования крайне мало, ведь они не могут образоваться из коллапса одной звезды. Теоретически, они могут «наращиваться» за счет последовательных слияний других черных дыр — именно такую модель и подтверждает новое открытие.
Если ищите что-то интересное на
AliExpress, !
Сигнал от слияния был зафиксирован в обсерваториях LIGO в Луизиане и Вашингтоне. Детекторы, представляющие собой две Г-образные установки длиной по 4 километра каждая, регистрируют крошечные искажения света, возникающие при прохождении сквозь них гравитационной волны.
Высокое вращение и неопределенность измерений
Отличительной чертой этого события стало чрезвычайно быстрое вращение черных дыр. Это серьёзно усложнило моделирование и интерпретацию сигнала. Чем быстрее вращается черная дыра, тем сложнее точно определить её массу — а значит, оценки массы второго объекта варьируются от «вполне допустимых» до тех, что попадают в ту самую теоретическую «массовую дыру».
Чтобы повысить точность расчетов, учёным нужны более совершенные модели, учитывающие вращение. И, конечно, новые наблюдения. К счастью, технологии продолжают развиваться: с 2015 года гравитационные обсерватории записали уже около 300 подобных событий. Только за последние полгода — более 200.
солнечный
ожог.
Однако дальнейшая работа находится под угрозой: из-за бюджетного давления LIGO может потерять финансирование. Это поставит под удар возможность фиксировать столь уникальные и редкие события в будущем.
Слияние этих черных дыр даст ответы на многие вопросы мироздания.
Наблюдение за этим слиянием не только побило все рекорды, но и подтачивает устои современной астрофизики. Если существование промежуточных черных дыр окончательно подтвердится, это приведёт к пересмотру ряда представлений о звёздной эволюции и структуре Вселенной.
Такого рода наблюдения помогают уточнять и совершенствовать теорию гравитации, проверяя её в экстремальных условиях, где не работают «земные» законы физики. Кроме того, это приближает нас к пониманию того, как образуются сверхмассивные черные дыры в центрах галактик.
Следующим шагом станет анализ вращения, массы и кинематики этого космического гиганта, а также попытка найти подобные сигналы в архивах данных. Каждое новое открытие приближает человечество к пониманию происхождения структур Вселенной.
Комментарии