Странный гигант: астрономы, веротяно, впервые обнаружили тройную черную дыру

Астрономы провели анализ гравитационных волн, которые были обнаружены детекторами гравитационных волн и исходили, как считалось из системы, состоящей из двух черных дыр звездной массы, которые слились вместе и создали более крупную черную дыру. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, показало признаки аномального ускорения, указывающие на присутствие третьей черной дыры, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

При слиянии черных дыр происходит выброс в космос гравитационных волн, своеобразных пульсаций в ткани пространства-времени. С момента первого обнаружения гравитационных волн 10 лет назад, астрономы увидели уже почти 300 слияний черных дыр. Это события, когда две черные дыры сближаются, а затем сливаются в одну более крупную черную дыру с выбросом гравитационных волн.

Анализ сигналов в гравитационных волнах может показать, какой была масса двух черных дыр, участвовавших в слиянии. Некоторые слияния указывают на то, что называется иерархическим слиянием. Это серия слияний, которые приводят к появлению все более крупных черных дыр.

Это связано с тем, что черные дыры звездной массы имеют верхний предел массы в момент формирования. Это момент, когда массивная звезда взрывается сверхновой и сбрасывает свои внешние слои, оставляя ядро, которое сжимается под действием собственной гравитации, превращаясь в черную дыру. При превышении определенной массы вся звезда просто взрывается целиком, вместе с ядром, оставляя после себя лишь обломки. Поэтому, если астрономы находят черную дыру с массой, превышающей этот предел, то делают вывод, что она является продуктом предшествующего слияния черных дыр.

В системе GW190814 не было черной дыры с массой, превышающей предел. Одна из черных дыр считается самой маленькой из когда-либо обнаруженных. Ее масса была всего в 2,6 раза больше массы Солнца. Вторая черная дыра была больше и имела массу в 23 раза больше, чем у Солнца. Это соотношение масс выходит за рамки предсказаний моделей эволюции звезд: двойные системы, как правило, состоят из двух объектов сопоставимых размеров.

Астрономы считают, что это соотношение масс черных дыр указывает на их сложное прошлое. Предполагается, что две черные дыры были притянуты вместе гравитацией более крупной, третьей черной дыры, вокруг которой они вращались.

Ученые тщательно изучили данные о гравитационных волнах, которые возникли в результате слияния черных дыр. Пара черных дыр, вращающихся вокруг большей черной дыры, должна демонстрировать дополнительное ускорение из-за орбитального движения вокруг третьей черной дыры. Ученые выяснили, как это проявится, а затем сравнили свою модель с данными наблюдений за GW190814.

Исследование показало, что существовало ускорение равное 0,0015 скорости света, с уровнем достоверности около 90%, что указывает на присутствие третьей черной дыры. Этот результат может означать, что слияния черных дыр могут, по крайней мере в некоторых случаях, происходить в гораздо более сложных условиях, чем предполагалось. Кроме того, это открытие предоставляет дополнительные доказательства иерархических слияний, подтверждая существование систем из трех черных дыр, в которых могут происходить слияния.

Ученые говорят, что это первое открытие явных доказательств существования тройной черной дыры и присутствия третьего объекта во время слияния двойной черной дыры. Ученые пришли к выводу, что две черные дыры в системе GW190814, возможно, образовались не изолированно, а были частью более сложной гравитационной системы.

Как уже писал Фокус, ученые считают, что во Вселенной могут существовать маленькие черные дыры, которые создают слияния крупных черных дыр. При этом такие черные дыры могут выпускать излучение Хокинга, анализ которого может открыть путь к обнаружению новых физических явлений.

Также Фокус писал о том, что ученые считают, что инопланетная жизнь может существовать без воды. Новое исследование предполагает, что внеземная жизнь может существовать на других каменистых планетах и для этого ей не обязательно нужна вода, которая считается необходимым компонентом для жизни. Инопланетяне могут существовать за счет необычной соленой жидкости.