«Наступают захватывающие времена!» Новое открытие ставит под сомнение теории образования чёрных дыр

Открытие явления стало возможным благодаря сотрудничеству трех детекторов гравитационных волн, работающих в сети LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).

ЛИГО-Дева-КАГРА (LVK), сеть детекторов гравитационных волн

LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) — это передовой комплекс детекторов гравитационных волн. Эти устройства измеряют мельчайшие колебания пространства-времени, называемые гравитационными волнами, возникающие в результате внезапных космических событий. Первые детекторы гравитационных волн были разработаны в 1990-х годах. Ранее наблюдение за Вселенной было возможно только с помощью электромагнитного излучения (видимого света, радиоволн и инфракрасного диапазона).

ЛВК состоит из трех интерферометров:

Совместная работа этих детекторов позволяет более точно локализовать источники гравитационных волн и проводить астрономические наблюдения на их основе. За время своей работы детекторы зарегистрировали около 300 столкновений чёрных дыр. До сих пор самым масштабным считалось событие GW190521, наблюдавшееся в 2021 году. Общая масса чёрных дыр на тот момент в 140 раз превышала массу Солнца.

Ученые обнаружили крупнейшее в истории слияние двух массивных черных дыр

В результате сотрудничества LVK 23 ноября 2023 года учёные обнаружили всплеск гравитационной волны, названный ими GW231123. Это привело к крупнейшему в истории слиянию двух массивных чёрных дыр. Масса одной из них составляла около 140 солнечных масс, а другой — около 100. Однако эти чёрные дыры были не только массивными, но и вращались очень быстро. В результате слияния образовался объект с массой в 225 раз больше массы Солнца, расположенный примерно в 10 миллиардах световых лет от Земли.

«Мы не думаем, что черные дыры таких масс могут образоваться в результате типичного механизма коллапса звезды после ее смерти», — цитирует ScienceNews физика Марка Ханнэма из Кардиффского университета в Уэльсе, работающего в LIGO.

Физики предполагают, что каждая из двух чёрных дыр образовалась в результате слияния других чёрных дыр. Эта теория объясняет их огромную массу и скорость вращения.

«Они идут «Весёлые времена!» Новое открытие бросает вызов существующим теориям

Открытие крупнейшего в истории слияния двух массивных черных дыр заставляет ученых переосмыслить модели образования черных дыр.

«Хотя слияние чёрных дыр остаётся наиболее вероятным объяснением, более сложные сценарии могут дать ключ к расшифровке её неожиданных особенностей. Впереди нас ждут захватывающие времена!» — подчеркнул Грегорио Карулло из Бирмингемского университета и член LVK, слова которого приводит phys.org.

Открытие будет представлено на 24-й Международной конференции по общей теории относительности и гравитации (GR24) и 16-й конференции Эдоардо Амальди по гравитационным волнам, которые пройдут с 14 по 18 июля 2025 года. Они пройдут совместно на встрече GR-Amaldi в Глазго, Шотландия, Великобритания.