Учёные обнаружили две пары сливающихся чёрных дыр и полагают, что более крупная из них в каждом случае является редким «ветераном второго поколения», оставшимся от предыдущего столкновения.
Необычное поведение двух более крупных чёрных дыр, за которым учёные наблюдали посредством гравитационных волн, было описано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
В каждом из слияний более крупная чёрная дыра вращалась быстро и была значительно массивнее, чем поглощённая ею чёрная дыра-партнёр. Эти события астрономы наблюдали с помощью LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration, сети гравитационных детекторов по всему миру.
Результаты «предоставляют убедительные доказательства того, что эти чёрные дыры образовались в результате предыдущих слияний чёрных дыр», — заявил в своём заявлении соавтор исследования Стивен Фэйрхерст, профессор Кардиффского университета в Великобритании и представитель научной коллаборации LIGO.
Исследование было основано на двух недавно обнаруженных слияниях, которые произошли с разницей всего в один месяц. Анализ гравитационных волн, вызванных этими событиями, позволил учёным определить массу, скорость вращения и расстояние до чёрных дыр, участвовавших в слиянии.
В первом случае, 11 октября 2024 года, учёные обнаружили две чёрные дыры — массой в шесть и 20 раз больше массы Солнца соответственно — сталкивающиеся в событии GW241011, примерно в 700 миллионах световых лет от Земли. Более крупная чёрная дыра была одной из самых быстро вращающихся чёрных дыр, когда-либо обнаруженных.
Более крупная чёрная дыра в каждом слиянии была почти в два раза больше меньшей, и более крупные чёрные дыры вращались совсем не так, как в сотнях других слияний, наблюдаемых LIGO (Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории) с 2015 года.
Учёные предположили, что более крупная чёрная дыра в каждом слиянии была результатом более раннего объединения – т.н. «иерархического слияния», которое происходит в плотных средах, таких как звёздные скопления, где чёрные дыры часто приближаются друг к другу.
«Это одно из наших самых захватывающих открытий на сегодняшний день», — сказал в заявлении соавтор исследования Джесс МакИвер, астрофизик из Университета Британской Колумбии. «Эти события являются убедительным доказательством того, что во Вселенной существуют очень плотные, активные области, в которых происходит слияние мёртвых звёзд».
Помимо возможного обнаружения чёрных дыр второго поколения, учёные заявили, что эти два слияния подтвердили законы физики, предсказанные Альбертом Эйнштейном более века назад, и что эти события помогают учёным больше узнать об элементарных частицах.
Источник: habr.com