Как сливаются черные дыры

Слияния черных дыр загадочны, особенно если их масса превышает максимально допустимую. Но у всех загадок есть логичное объяснение

Черные дыры — один из самых увлекательных объектов во Вселенной, но наши знания о них все еще ограничены. Во многом потому, что они не излучают никакого света. Еще несколько лет назад свет был нашим основным источником знаний о Вселенной и ее черных дырах, пока Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) в 2015 году впервые не позволила наблюдать гравитационные волны от слияния двух черных дыр.

Но как и где в нашей Вселенной образуются и сливаются такие черные дыры? Происходит ли это, когда близлежащие звезды коллапсируют и превращаются в черные дыры, происходит ли это из-за слияния звезд в скоплениях или как-то по-другому? Это некоторые из ключевых вопросов новой эры гравитационно-волновой астрофизики, ответ на которые ученые пока не знают. Однако, ответ на некоторые из них может быть уже довольно близко.

Странное слияние черных дыр

В 2019 году, когда обсерватории LIGO и Virgo зафиксировали событие GW190521. Оно представляло собой слияние двух черных дыр, которые были не только тяжелее, чем считалось ранее возможным, но и создали вспышку света. С тех пор были выдвинуты возможные объяснения этим двум странностям, но гравитационные волны также выявили третью удивительную особенность этого события, а именно то, что черные дыры не вращались друг вокруг друга по кругу в момент перед слиянием.

Астрофизики до сих пор точно не знают многое об этом событии, однако у них есть догадка относительно формы орбиты двух этих объектов. По словам ученых, GW190521 могло представлять собой слияние трех, а не двух черных дыр.

Дело в том, что это событие произошло в регионе с высокой плотностью таких объектов. И поэтому вполне вероятно, что слияние представляло собой не столкновение двух черных дыр, а слияние пары этих объектов с третьим. Моделирование, проведенное исследователями, подтвердило эту догадку. Этот факт также может объяснить огромную массу объектов — ведь по факту их было три, а не два, а значит масса каждого должна укладываться в разрешенный физическими законами диапазон.