ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ, КОТОРЫЕ ПОГЛОЩАЮТ САМИ СЕБЯ: УДИВИТЕЛЬНЫЕ ОТКРЫТИЯ УЧЕНЫХ
Совсем недавно ученые сделали удивительное открытие, связанное с черными дырами, которые, как оказалось, ведут себя как рециркуляторы. Команда исследователей зафиксировала два события гравитационных волн в конце 2024 года, которые продемонстрировали необычные вращения и несимметричные массы черных дыр — четкие признаки их «каннибализма» на универсальном уровне.
ОТКРЫТИЯ ДВУХ СТРАННЫХ СЛУЧАЕВ СЛИЯНИЯ ЧЕРНЫХ ДЫР
Сотрудничество LIGO-Virgo-KAGRA сообщило о двух необычных слияниях черных дыр, которые были зафиксированы в октябре и ноябре 2024 года. Эти события не только привлекли внимание научного сообщества благодаря их необычным характеристикам, но и открыли новое окно в историю черных дыр. Это слияния черных дыр второго поколения, которые возникли в результате предыдущих столкновений и теперь снова взаимодействуют в плотных звездных округах, где черные дыры собираются вместе.
ПЕРВОЕ СЛИЯНИЕ: GW241011
Первое событие, GW241011, произошло на расстоянии 700 миллионов световых лет от Земли. В нем участвовали черные дыры массой 17 и 7 солнечных масс, причем более массивная черная дыра вращалась с необычайной скоростью, входя в число самых быстро вращающихся черных дыр, когда-либо обнаруженных. Спустя месяц было зафиксировано второе событие — GW241110, происходившее на расстоянии 2.4 миллиарда световых лет. В этом случае масса черных дыр составила 16 и 8 солнечных масс, однако одна из них вращалась в обратном направлении по сравнению с орбитальным движением. Это был первый случай наблюдения обратного вращения черной дыры.
ПРЕДСКАЗАНИЯ ИСТОРИИ ЧЕРНЫХ ДЫР
Эти необычные черные дыры предоставляют новые данные для теории бинарных черных дыр. Когда одна черная дыра почти вдвое тяжелее своей «партнерши» и вращается с необычно высокой скоростью или в странном направлении, это указывает на беспокойную историю их формирования. Наиболее логичное объяснение заключается в том, что эти черные дыры возникли в результате предыдущих столкновений, и их вращение и масса несут «шрамы» прошлых встреч.
«Эти черные дыры существуют не только как изолированные звездные остатки, но, вероятно, являются членами плотной и динамичной толпы», — отмечает Джанлука Джемме, представитель коллаборации Virgo.
ТЕСТИРОВАНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ЭЙНШТЕЙНА
Кроме того, событие GW241011 стало уникальной лабораторией для проверки общей теории относительности Эйнштейна. Быстро вращающаяся черная дыра слегка деформирует пространство-время, оставляя характерное «отпечаток» в гравитационных волнах, которые она создает. Анализ этого сигнала подтвердил предсказания, сделанные Эйнштейном и математиком Роем Керром, с беспрецедентной точностью.
Проверка существования гипотетических ультралегких бозонов также становится возможной благодаря быстро вращающимся черным дырам. Эти частицы, предсказанные теориями, выходящими за пределы Стандартной модели, должны со временем забирать вращательную энергию у черных дыр. Тот факт, что массивная черная дыра в событии GW241011 все еще вращается быстро, кажется, исключает целые диапазоны теоретических масс частиц.
Резюмируя, около 300 слияний черных дыр уже были зафиксированы через гравитационные волны. Каждое новое открытие переосмысляет наше понимание этих звездных монстров и скрытой архитектуры Вселенной.
