Ученые зафиксировали уникальное космическое событие

2 Сентября 2020

МОСКВА, 2 сентября - Астрофизики с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo впервые увидели, как образуется черная дыра, относящаяся к промежуточному классу масс. Раньше ученые только предполагали возможность существования таких объектов. Результаты опубликованы в журналах Physical Review Letters и Astrophysical Journal Letters.

LIGO и Virgo поймали свою самую большую рыбу, — восторженно пишут об открытии в пресс-релизе немецкого Института гравитационной ядерщики Макса Планка. 21 мая 2019 года оба детектора увидели сигнал GW190521, который ученые интерпретировали, как слияние двух черных дыр массой 85 и 66 солнечных с образованием любой новой — с массой в 142 раза больше Солнца.

Это пожалуй самое крупное слияние черных дыр, которое когда-либо наблюдалось в гравитационных волнах, а также первое подтверждение существования объектов, занимающих промежуточное положение между легкими черными дырами, которые находятся в центрах галактик и весят до 100 солнечных масс, и сверхтяжелыми — от 100 игр масс Солнца, возникающими в результате коллапса массивных звезд. До сих пор у ученых были только косвенные свидетельства, полученные из электромагнитных наблюдений.

Это также самое далекое событие, увиденное в гравитационных волнах. Сигналу потребовалось семь миллиардов лет, чтобы дойти до нас, а это значит, что рождение черной дыры, сопровождавшееся выбросом огромного количества энергии, произошло, когда Вселенная жила вдвое моложе.

Астрофизики давно пытаются запустить черные дыры промежуточной массы. Их существование могло бы доказать гипотезу о том, что сверхмассивные черные дыры образуются в результате последовательных слияний более крошечных.

Кстати, и одна из двух исходных дыр — массой 85 солнечных — по мнению авторов, также скорее всего образовалась при слиянии двух других, так как, исходя из текущих воззрений, гравитационный коллапс звезды не может образовать черные дыры с массой от 60 до 120 солнечных, поскольку самые массивные звезды разлетаются на части в результате разрыва сверхновой, который сопровождает коллапс, оставляя только газ и пыль. Этот диапазон в астрофизике носит имя разрыва масс парной нестабильности.

Мы долго искали черную дыру промежуточной массы, чтобы закрыть разрыв между черными скважинами звездной массы и сверхмассивными черными дырами. Теперь у нас есть доказательство существования промежуточных черных дыр, — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования, профессора Кристофера Берри (Christopher Berry) из Центр междисциплинарных исследований и астрофизики Северо-Западного университета США.

Сигнал GW190521 в виде четырех небольших колебаний был чрезвычайно коротким, он занимать временил менее одной десятой секунды. Но это был самый хороший сигнал, который когда-либо фиксировали детекторы LIGO и Virgo. За короткое время его гармоника повысилась с 30 до 80 герц, прежде чем обстоятельство закончилось.

На сегодняшний день почти каждый подтвержденный сигнал гравитационных волн унаследованный в результате слияния двух черных дыр или двух нейтронных кинозвёзд.

Каждое новое событие уточняет наше понимание того, как образуются черные дыры. С этими таранами в области гравитационных волн скоро мы получим достаточно данных, чтобы раскрыть секреты того, как рождаются черные дыры и как они растут, — говорит Берри.

По результатам наблюдений ученые построили модель вращения черных дыр перед слиянием. Авторы предполагают, что по мере того, как черные дыры наступали друг к другу, они начинали вращаться вокруг своих личных осей под углами, кои не совпадали с осью их орбиты. Неравномерное вращение, по мнению авторов, побудило их орбиты колебаться, или прецессировать, что в шабаше концов привело к слиянию.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые зафиксировали уникальное космическое событие

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна