Астрономы впервые в своей практике выявили черные дыры «второго поколения» — уникальные космические объекты, которые являются результатом предыдущих слияний черных дыр.
Неожиданное открытие стало возможным благодаря изучению гравитационных волн — колебаний в структуре пространства-времени, которые фиксируют детекторы международной коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA. В октябре и ноябре 2024 года специалисты зарегистрировали два необычных слияния черных дыр с разницей всего в месяц. Первое событие, обозначенное как GW241011, произошло 11 октября на расстоянии 700 миллионов световых лет от Земли. В нем участвовали черные дыры массой 6 и 20 солнечных масс. Второе слияние, GW241110, произошло 10 ноября на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет от нас — там столкнулись объекты массой 8 и 17 солнечных масс.
Что делает эти события уникальными? В обоих случаях более крупная черная дыра была почти в два раза тяжелее своего партнера и вращалась с удивительной скоростью. В первом случае была зафиксирована одна из самых быстро вращающихся черных дыр, когда-либо обнаруженных. А во втором случае ученые впервые увидели черную дыру, вращающуюся в направлении, противоположном ее орбитальному движению.
Специалисты предположили, что более массивная черная дыра в каждом из этих слияний является результатом слияния черных дыр в прошлом. «Изученные нами события предоставляют убедительные доказательства того, что эти черные дыры сформировались в результате предыдущих слияний черных дыр», — отмечает профессор Кардиффского университета Стивен Фэрхерст, представитель коллаборации LIGO.
Такие «иерархические слияния» могут происходить в густых звездных скоплениях, где черные дыры часто сближаются. После первого слияния образуется более массивная черная дыра с характерным быстрым вращением. Если она затем сталкивается с другой черной дырой, происходит слияние второго поколения — именно это, по мнению ученых, наблюдалось в октябре и ноябре.
«Это одно из самых невероятных открытий на данный момент. Эти события служат убедительным свидетельством наличия во Вселенной очень плотных, активных областей, где мертвые звезды постоянно сталкиваются», — говорит астрофизик Университета Британской Колумбии Джесс Макайвер.
Изученные астрономами слияния еще раз подтвердили законы физики, изложенные Альбертом Эйнштейном более ста лет назад. В гравитационно-волновом сигнале от первого события ученые даже уловили своеобразный «гул» — явление, напоминающее обертоны музыкальных инструментов, возникающее из-за значительной разницы в массах сливающихся объектов. Эти детали точно соответствуют теоретическим расчетам, основанным на общей теории относительности.
Ученые ранее стали свидетелями настоящей космической драмы: черная дыра разорвала звезду на части.
Фото: hi-tech.mail.ru