Ученые услышали «плач» двух новорожденных черных дыр
Ученые зафиксировали гравитационные волны от рождения двух новых черных дыр. Сеть детекторов LIGO, Virgo и KAGRA «услышала» эти события осенью 2024 года. Оба случая помогают лучше понять, как формируются эти объекты, а одно из слияний оказалось первым в своем роде.
Первый сигнал, GW241011, зарегистрировали 11 октября. Он пришел с расстояния 700 миллионов световых лет. Там столкнулись две черные дыры. Масса одной составляла 17 масс Солнца, а второй — 7. Анализ показал, что более крупная черная дыра вращается с одной из самых высоких скоростей, которые когда-либо наблюдали.
Второй сигнал, GW241110, поймали 11 ноября. Это слияние произошло гораздо дальше, в 2,4 миллиардах световых лет от Земли. В нем участвовали черные дыры с массами 16 и 8 масс Солнца.
Примечательность этого события в другом. Одна из черных дыр вращалась в направлении, противоположном ее движению по орбите вокруг партнера. Такую особенность при слиянии двойных черных дыр ученые увидели впервые.
Оба события предоставили прямые доказательства существования черных дыр второго поколения. Это значит, что более крупные объекты в этих парах, вероятно, сами образовались в результате предыдущих слияний. На это указывает и большая разница в массах партнеров, и необычное вращение, как во втором случае. Такой процесс называют иерархическим слиянием. Он, как полагают, происходит в очень плотных областях космоса, например, в звездных скоплениях, где у черных дыр больше шансов встретиться и объединиться.
Эти наблюдения также помогают проверять фундаментальные теории. Быстрое вращение черной дыры из первого события (GW241011) позволяет испытать теорию относительности Эйнштейна в экстремальных условиях. Сильное вращение немного деформирует объект и оставляет в гравитационных волнах особый отпечаток.
Данные совпали с расчетами, которые физик Рой Керр сделал на основе теории Эйнштейна для вращающихся черных дыр. Кроме того, высокая скорость вращения помогает физикам частиц. Она позволяет исключить существование некоторых гипотетических частиц, известных как ультралегкие бозоны. Если бы такие частицы существовали, они бы со временем забрали энергию у черной дыры и замедлили ее, но объект все еще вращается очень быстро.
Ранее в ученые нашли крупнейшую черную дыру во Вселенной — 36 миллиардов масс Солнца.
Визуализация Swinburne University of Technology
Самое популярное
