|
Черная дыра, которой не должно существовать
|
|
|
|
Лазерно-интерферометрическая гравитационно—волновая обсерватория, или LIGO, попала в заголовки газет в 2015 году, когда ученые подтвердили первое в истории обнаружение гравитационных волн - ряби в пространстве-времени, вызванной высокоэнергетическими явлениями в глубоком космосе (например, слияниями черных дыр, вспышками сверхновых и столкновениями нейтронных звезд). Это конкретное обнаружение произошло в результате слияния черных дыр, в результате которого образовалась новая черная дыра, масса которой в 62 раза превышает массу нашего Солнца.
|
|
|
|
С тех пор сеть гравитационно-волновых детекторов LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) не выпускала газ в течение десятилетия и сделала сотни подтвержденных обнаружений гравитационно-волновых явлений, включая первое слияние нейтронных звезд в 2017 году и крупнейшее слияние черных дыр (с массой 140 масс Солнца) в 2021 году.
|
|
|
|
Теперь, в препринте, загруженном на сервер arXiv, ученые LVK представили доказательства того, что появился новый чемпион в тяжелом весе — слияние, в результате которого образовалась новая черная дыра массой 255 солнечных масс. Обозначенная как GW231123 в соответствии с датой своего открытия (23 ноября 2023 года, во время четвертого цикла наблюдений сети LVK), эта черная дыра на самом деле слишком велика, согласно нашим современным представлениям о физике.
|
|
|
|
“Это самая массивная двойная черная дыра, которую мы наблюдали с помощью гравитационных волн, и это представляет собой реальную проблему для нашего понимания процесса образования черных дыр”, - сказал Марк Ханнам, член коллаборации LVK из Кардиффского университета, в заявлении для прессы. - Черные дыры такой массы запрещены стандартными моделями звездной эволюции”.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы образовать эту черную дыру, две ее предшественницы, вероятно, должны были иметь массу, примерно в 100 и 140 раз превышающую массу Солнца, соответственно. Это означает, что они потенциально находятся в так называемом “промежутке с большей массой” - диапазоне масс, в котором черные дыры, как считается, не образуются непосредственно из звезд (в результате образования сверхновых этих чрезвычайно массивных звезд вообще не должно оставаться никаких звездных остатков).
|
|
|
|
“Одна из возможностей заключается в том, что две черные дыры в этой двойной системе образовались в результате более ранних слияний черных дыр меньшего размера". Сказал Ханнам.
|
|
|
|
Однако массы этих черных дыр - не единственная загадка, поскольку обе они вращались с максимальной скоростью, составляющей от 80 до 90 процентов от их максимальной скорости вращения. Это делает их самыми вращающимися черными дырами, когда-либо зарегистрированными LVK.
|
|
|
|
“Черные дыры, по—видимому, вращаются очень быстро - почти до предела, допускаемого общей теорией относительности Эйнштейна”, - сказал Чарли Хой, еще один член LVK из Портсмутского университета, в заявлении для прессы. “Это затрудняет моделирование и интерпретацию сигнала. Это отличное практическое исследование для продвижения вперед в разработке наших теоретических инструментов”.
|
|
|
|
Поскольку детекторы чувствительны к черным дырам массой около 100 солнечных масс, обнаружение еще одной, более чем в два раза превышающей этот размер, безусловно, выводит LIGO на предельный уровень. Согласно Science News, сеть LVK смогла обнаружить лишь самую незначительную вспышку от этого слияния, всего за 0,1 секунды до столкновения.
|
|
|
|
Многолетняя миссия LIGO по обнаружению гравитационных волн дала ученым совершенно новое понимание Вселенной, и спустя почти десять лет после ее первого обнаружения не наблюдается никаких признаков остановки.
|
|
|
|
Источник
|
