Астрономы впервые увидели столкновение черных дыр разных масс

Астрофизики из коллаборации LIGO-Virgo, которая объединяет данные обсерваторий в США и Италии, обнаружили столкновение между двумя черными дырами существенно разных масс. Это событие регистрируется впервые в истории науки.

Судя по слабым колебаниям пространства-времени, одна из черных дыр вращалась до слияния.

"Это исключительное событие", - заявился автор работы Майя Фишбах, астрофизик из Чикагского университета в Иллинойсе. "Все подобные слияния черных дыр, зафиксированные ранее, происходили с участием объектов одной массы, так что новые данные изрядно меняют и дополняют существующие модели".

Событие, которое получило кодовый номер GW190412, произошло на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет от нас. Впервые его зафиксировали 12 апреля 2019 года, но выводы опубликовали лишь несколько дней назад. Судя по докладу, одна из двух столкнувшихся черных дыр имела оценочную массу около 8,4 солнечной массы, а другая была в три с половиной раза больше, примерно 29,7 солнечной массы. Такая разница в размерах повлекла искажение пространства вокруг большей из них, а траектория второй черной дыры отклонилась от идеальной спирали.

Ранее фиксировались волны, которые были похожи по форме на линейные частотные модуляции, которые возрастали к моменту столкновения. И, так как они имели примерно одинаковые массы, черные дыры возвращались в одну и ту же относительную позицию на каждой орбите.

Но с GW190412 было иначе. Так как система имеет значительный дисбаланс массы, орбита становится неровной. Это создает вторую, более слабую частоту гравитационных волн, которая производит две разные частоты: можно представить их как две одновременно вибрирующие гитарные струны.

Такие выбивающиеся из общего ряда события предлагают физикам новые, более точные способы проверки теории гравитации Альберта Эйнштейна, Общей теории относительности. Диада частот, замеченная при слиянии, по сути, показывает разделение сигнала гравитационной волны на более раннюю часть и более позднюю: это разделение базируется на уравнениях, выводимых из Общей теории относительности. Расчеты деления сигналов совпадают с наблюдаемыми, что дает одни из самых надежных результатов этого теста на сегодня.

Новая информация поможет с большей точностью измерить расстояние события от Млечного Пути. Накопление многих таких измерений может дать новый способ, который позволит составить карту истории расширения Вселенной.

Напомним, ранее сообщалось, что неизвестный объект пробил дыру в Млечном пути.

Источник