Международная коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA объявила об обнаружении двух рекордных событий гравитационных волн конца 2024 года, которые предоставляют первые прямые доказательства существования «второго поколения» чёрных дыр — космических титанов, образованных из остатков более ранних столкновений чёрных дыр. Результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal Letters, предлагают беспрецедентное понимание того, как эволюционируют самые массивные объекты во Вселенной в плотных звёздных средах.
Рекордные обнаружения указывают на иерархическое формирование
Первое событие, обозначенное как GW241011, было зафиксировано 11 октября 2024 года и произошло примерно в 700 миллионах световых лет от Земли. Столкновение произошло между двумя чёрными дырами массой приблизительно в 17 и семь раз больше массы Солнца, при этом более крупная чёрная дыра продемонстрировала одну из самых высоких скоростей вращения, когда-либо наблюдавшихся. Почти ровно через месяц, 10 ноября 2024 года, было зафиксировано событие GW241110 на расстоянии около 2,4 миллиарда световых лет, в котором участвовали чёрные дыры массой примерно в 16 и восемь солнечных масс.
«GW241011 и GW241110 являются одними из самых необычных событий среди нескольких сотен, которые наблюдала сеть LIGO-Virgo-KAGRA», — сказал Стивен Фэйрхёрст, профессор Кардиффского университета и представитель Научного сотрудничества LIGO. Второе событие оказалось особенно примечательным, поскольку его основная чёрная дыра вращалась в направлении, противоположном её орбите, — это первое наблюдение подобного рода, которое ставит под сомнение общепринятое понимание формирования чёрных дыр.
Свидетельства плотных космических сред
Учёные указывают на несколько признаков, свидетельствующих о том, что эти чёрные дыры образовались в результате более ранних слияний — процесса, называемого иерархическим формированием. Разница в размерах между сливающимися чёрными дырами — масса большей почти вдвое превышает массу меньшей — и их необычная ориентация вращения указывают на то, что они образовались в результате предыдущих слияний в плотных средах, таких как звёздные скопления.
«Поскольку в обоих событиях одна чёрная дыра значительно массивнее другой и быстро вращается, они представляют собой заманчивое доказательство того, что эти чёрные дыры образовались в результате предыдущих слияний чёрных дыр», — объяснил Фэйрхёрст. Недавние симуляции показывают, что массивные шаровые скопления с глубокими гравитационными потенциальными ямами могут удерживать остатки слияний чёрных дыр, несмотря на мощные гравитационно-волновые «толчки», что позволяет формировать протяжённые цепочки иерархических слияний, производящих чёрные дыры с массой, приближающейся к 250 солнечным массам.
По словам Джанлуки Джемме, представителя коллаборации Virgo, эти открытия «учат нас тому, что некоторые чёрные дыры существуют не просто как изолированные пары, но, вероятно, как члены плотной и динамичной группы». Обнаружения произошли во время четвёртого наблюдательного цикла коллаборации, который начался в мае 2023 года и запланирован к завершению 18 ноября 2025 года, уже зарегистрировав на сегодняшний день приблизительно 300 слияний чёрных дыр.
Комментариев нет:
Отправить комментарий