Обнаружены десятки новых гравитационных волн: карликовые черные дыры и космические «монстры»
Гравитационные волны — это рябь в самом пространстве-времени, созданная в космических катаклизмах, таких как слияние черных дыр и столкновение нейтронных звезд. Впервые они были предсказаны в начале 20 века, но фактически засвидетельствовать их существование удалось лишь в 2015 году. За шесть лет, прошедших с тех пор, были зарегистрированы десятки подобных сигналов.
А теперь с GWTC-3 список увеличился на 35, доведя общее количество известных науке гравитационных волн до 90. Эти новые события были обнаружены средствами LIGO, Virgo и KAGRA во время второй части цикла наблюдений, который был проводились с ноября 2019 года по март 2020 года, прежде чем были прерваны пандемией COVID-19.
Подавляющее большинство новых обнаружений произошло в результате слияния пар черных дыр, но два события, похоже, были вызваны поглощением черной дырой нейтронной звезды. Еще одно обнаружение особенно странно — черная дыра, по словам ученых, сталкивается с «загадочным объектом», масса которого примерно в 2,8 раза больше массы Солнца. По нынешним определениям, он слишком массивен, чтобы быть нейтронной звездой, но слишком легкий, чтобы быть черной дырой.
Команда утверждает, что наиболее вероятное объяснение — это черная дыра с малой массой. Верхний предел массы нейтронных звезд определен довольно четко и составляет около 2,1 массы Солнца. Но нижний предел для черных дыр, равный примерно пяти солнечным массам, в основном основан на результатах наблюдений, поэтому новая находка — а также аналогичный сигнал в августе 2019 года — может показать, что нам необходимо пересмотреть понимание того, насколько маленькими могут быть черные дыры.
С другой стороны, новая серия наблюдений также выявила некоторых абсолютных монстров. Сигнал под названием GW200220_061928 включал столкновение черных дыр с массами 87 и 61 солнечных масс, в результате чего образовалась черная дыра с массой 141 Солнца (недостающие 7 масс Солнца были преобразованы в энергию и улетели в космическое пространство в виде гравитационных волн). Это явление попадает прямо в малоизученный промежуточный класс между звездами и сверхмассивными черными дырами.
Астрономы смогли определить вращение некоторых черных дыр по их сигналам гравитационных волн. В двух случаях кажется, что до их слияния черные дыры вращались в обратном направлении относительно своих орбит вокруг друг друга, что тоже весьма любопытно. Исследователи говорят, что сокровищница новых данных может помочь астрономам разгадать главные загадки космоса и уверены, что в ней скрывается еще множество интересных сюрпризов.