|
Выявлены вероятные причины столкновения черных дыр
|
|
|
|
Ученые начали разгадывать историю катастрофического столкновения двух черных дыр, которые, похоже, встретили свою судьбу на редко наблюдаемой "искривленной" орбитальной траектории. Слияние двойной черной дыры является одним из немногих случаев, зафиксированных детекторами гравитационно-волновой обсерватории лазерного интерферометра (LIGO) в США и ее итальянского аналога Virgo, что свидетельствует об обнаруживаемом эксцентриситете — форме орбиты, скорее овальной, чем круглой, близкой ко времени слияния.
|
|
|
|
Международная команда использовала моделирование трех возможных сценариев формирования события, известного как GW200208_222617, и пришла к выводу, что оно, вероятно, сформировалось в звездной системе из трех тел или в другой густонаселенной системе, такой как звездное скопление.
|
|
|
|
Их результаты, представленные в журнале Physical Review D, могут помочь ученым усовершенствовать их методы для точного определения эволюционного происхождения двойных черных дыр в наблюдаемой Вселенной, что позволит узнать больше об условиях, в которых эти двойные дыры встречаются и сливаются.
|
|
|
|
Ведущий автор доктор Изобель Ромеро-Шоу, которая недавно присоединилась к Институту гравитационных исследований Кардиффского университета после проведения исследований в Бристольском и Кембриджском университетах, сказала: "Уверенное обнаружение эксцентриситета имеет решающее значение для определения того, как формируются двойные черные дыры, которые мы наблюдаем с помощью гравитационных волн.
|
|
|
|
|
|
|
"Большинство двойных систем, которые долгое время жили вместе, будут иметь круговые орбиты. Если орбита сплющена или эксцентрична, это означает, что двойная система либо связалась относительно недавно — возможно, компоненты только что встретились, — либо орбита стала более эксцентричной из-за взаимодействия с внешней материей, такой как газ или третий объект.
|
|
|
|
"Сравнивая свойства GW200208_222617 с предсказаниями, полученными в результате моделирования двойных черных дыр, эволюционирующих в тройном поле, плотных звездных скоплениях и активных ядрах галактик, мы обнаруживаем, что гораздо более вероятно, что они образовались в тройном поле или плотном скоплении, чем в активном ядре галактики".
|
|
|
|
Это событие, обнаруженное в рамках третьего цикла наблюдений коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA, было идентифицировано несколькими различными группами, использующими различные методы анализа, как содержащее свидетельства обнаруживаемого эксцентриситета орбиты.
|
|
|
|
Изучив другие его свойства и сравнив их с прогнозами для различных каналов формирования, команда начала выяснять, как, скорее всего, сформировался этот бинарный файл — и, следовательно, многие другие в обнаруженной популяции.
|
|
|
|
"Эксцентриситет - это неопровержимое доказательство того, что бинарная система не сформировалась в полной изоляции, если она развивалась сама по себе, она не сохраняет заметной эксцентриситетности при наблюдении с помощью наших современных приборов", - объясняет доктор Ромеро-Шоу, который входит в группу 2025 года, отобранную для научно-технического центра. Стипендии Эрнеста Резерфорда Совета.
|
|
|
|
"Итак, хотя мы пока не можем точно определить, какой канал привел к этому слиянию, мы уверены, что если это действительно эксцентричный канал, то он не был создан изолированно. И это начинает сужать наши возможности. Это имеет значение для остальной части населения, поскольку только небольшая часть двойных черных дыр из каждого из этих каналов будет заметно эксцентричной.
|
|
|
|
"Это означает, что если уверенно обнаружить единичное эксцентрическое событие, то многие другие двойные черные дыры, которые мы наблюдали, вероятно, также эволюционировали по тому же каналу образования. Например, если GW200208_222617 действительно сформировался в плотном кластере, то где-то от 7% до 100% остальной популяции сформировалось в плотном кластерном окружении."
|
|
|
|
Команда надеется, что их исследование побудит специалистов по моделированию гравитационных волн разработать более совершенные модели, чтобы можно было с большей уверенностью обнаружить эксцентриситет и подтвердить эволюционное происхождение такого рода двойных черных дыр.
|
|
|
|
Источник
|
