Фото:depositphotos.com
Ученые из международного научного сотрудничества в США LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) зафиксировали рекордно массивное слияние черных дыр с помощью гравитационно-волновых обсерваторий.
Сигнал, получивший обозначение GW231123, был зафиксирован 23 ноября 2023 года в рамках четвертого этапа наблюдений. Это событие стало самым массивным слиянием черных дыр, когда-либо обнаруженным с использованием гравитационных волн: итоговый объект имеет массу около 225 солнечных масс.
Для сравнения, при первом в истории обнаружении гравитационных волн в 2015 году в результате слияния образовалась черная дыра в 62 солнечные массы. С тех пор сеть LIGO, включающая обсерватории в США, была объединена с европейским детектором Virgo (Италия) и японской обсерваторией KAGRA, образовав международную коллаборацию LVK.
За время своей работы они зафиксировали более 300 слияний черных дыр, включая свыше 200 - только в четвертом наблюдательном цикле. До этого самым массивным событием считалось слияние GW190521, зарегистрированное в 2021 году - его итоговая масса составляла 140 солнечных масс.
В случае GW231123 исходные объекты имели массу около 100 и 140 солнечных масс, а также, по словам ученых, отличались крайне высокой скоростью вращения.
"Это самая массивная пара черных дыр, которую мы когда-либо наблюдали через гравитационные волны. Это бросает вызов традиционным моделям формирования черных дыр", - отметил астрофизик Марк Ханнам из Университета Кардиффа.
По его словам, такие массивные объекты не могут возникать в результате стандартной звездной эволюции. Возможное объяснение - эти черные дыры ранее уже образовались в результате других, меньших слияний.
"Это открытие в очередной раз доказывает, что гравитационные волны дают уникальную возможность изучать фундаментальные и экзотические свойства черных дыр во Вселенной", - отметил руководитель обсерватории LIGO в Калифорнийском технологическом институте Дэйв Рейтце.
Отдельный интерес у ученых вызвали скорости вращения этих объектов - они близки к максимально возможным, разрешенным Общей теорией относительности Эйнштейна. Это усложнило интерпретацию сигнала и потребовало использования сложных моделей.
"Этот сигнал - настоящая проверка для наших теоретических инструментов. Он даст материал для анализа на несколько лет вперед", - сообщил ученый из Бирмингемского университета Грегорио Карулло.