Обсерватория гравитационных волн (LIGO) вместе со своим партнером детектором Virgo сделали свое самое большое на сегодняшний момент открытие. Они заметили две большие черные дыры, столкнувшиеся друг с другом. Это событие привело к появлению еще большей черной дыры, обнаруженной с помощью гравитационных волн, масса которой в 142 раза выше массы Солнца.
У нас есть доказательства присутствия черных дыр, как меньших, так и значительно больших, чем эти: которые могут быть в десятки раз больше массы Солнца и образуются по мере того, как звезды умирают. Кроме того, существуют и огромные черные дыры, которые по крайней мере в миллион раз тяжелее Солнца. Образованный недавно небесный объект является подтверждением существования черных дыр, масса которых промежуточна.
«При массе 60-130 масс Солнца или около того звезда не может стать черной дырой, она попросту разлетится на осколки», — говорит член команды LIGO Нельсон Кристенсен. «Астрофизики предполагали, что черных дыр в этом промежутке найти не удастся. Но мы нашли как минимум одну, а может быть и две».
LIGO состоит из пары огромных L-образных детекторов в США, а Virgo — еще один детектор в Италии. Когда массивные объекты в космосе движутся, они производят рябь в пространстве, называемую гравитационными волнами. Они растягивают и сжимают все, что встречается на их пути, и три детектора используют это растяжение и сжатие, чтобы определить, что вызвало рябь.
Весной прошлого года детекторы заметили такие волны от двух черных дыр, масса которых в 65 и 85 раз превышала Солнце. В конечном итоге они столкнулись, в результате чего была создана единая черная дыра, масса которой превосходила Солнце в 142 раза, а объем энергии, излучавшийся гравитационными волнами был сопоставим массам 8 небесных светил нашей планеты.
То есть, предположительно, эти черные дыры образовались не из звезд, а были небесными телами второго поколения, образованными еще большим количеством пар меньших черных дыр, отмечают исследователи.
«Были косвенные доказательства существования черных дыр промежуточной массы, но это реальное наблюдение события, которое определенно превышает 100 солнечных масс», — говорит он. «Это подтверждение того, что черные дыры промежуточной массы существуют».
Мы могли бы даже иметь представление о том, где скрывается эта черная дыра. Вскоре после того, как LIGO и Virgo обнаружили слияние, калифорнийская команда исследователей из Zwicky Transient Facility (ZTF) заметили вспышку света из галактики, расположенной близко к тому месту, где, по данным измерений гравитационных волн, произошло столкновение.
Вспышка света пришла из центра галактики, где плотный диск материи окружает сверхмассивную черную дыру. Поскольку в этой локации очень много объектов, мы ожидаем, что многие из них, в том числе черные дыры, столкнутся там, вращаясь вокруг центра галактики, говорит Майкл Кафлин из Университета Миннесоты, который является частью команды ZTF. Затем, когда большая последняя черная дыра пройдет через диск, она прорвется сквозь другую материю и вызовет вспышку.
«Эта ассоциация немного подозрительна: расстояния не совсем совпадают, а места находятся на грани», — говорит Кафлин. «Но эта штука снова появится, так что она должна вызвать еще одну «сигнальную ракету»».
