Анализ более 150 сигналов гравитационных волн показал: сливающиеся черные дыры делятся на три группы с разным происхождением и массами.
Астрономы обнаружили, что сливающиеся черные дыры не образуют единую популяцию. Анализ данных гравитационно-волновых наблюдений показал существование как минимум трех разных подгрупп таких объектов, отличающихся массами, характером вращения и продолжительностью слияний. Исследование основано на каталоге GWTC-4 коллаборации LIGO–Virgo–KAGRA, содержащем более 150 зарегистрированных следов столкновений черных дыр.
Работа опубликована в препринте на платформе arXiv:
Три сценария объединения черных дыр
Первая и самая многочисленная группа составляет около 79% наблюдений. В нее входят относительно легкие черные дыры массой около 10 масс Солнца. Они вращаются медленно, а их оси почти совпадают с орбитой системы. Такие характеристики указывают, что объекты возникли из пары звезд, которые эволюционировали вместе и затем коллапсировали в черные дыры без внешних воздействий.
Вторая подгруппа включает примерно 14,5% систем и характеризуется средней массой около 35 солнечных. Их вращение более хаотично, а массы компонентов близки друг к другу. Исследователи связывают такие системы с плотными звездными средами — например, шаровыми скоплениями, где черные дыры могут захватывать друг друга под влиянием третьих сил.
Самая редкая третья популяция — около 2,5% — состоит из тяжелых систем с неравными массами и сложной динамикой вращения. Вероятно, они образуются в результате «иерархических» слияний, когда хотя бы одна из двух черных дыр уже является продуктом предыдущего столкновения.
Источник: hi-tech.mail.ru