Астрономы впервые зафиксировали слияние черных дыр со странными орбитами. Вот почему это важно
Эксцентрические орбиты у черных дыр являются признаком того, что эти объекты могут многократно поглощать своих сородичей, которые встречаются им в плотно населенных черными дырами районах, таких как ядра галактик. Ученые исследовали самую массивную двойную гравитационную волну, наблюдаемую на сегодняшний день, GW190521, и выяснили, что она соответствует слиянию двух черных дыр с эксцентрическими орбитами.
Почему это важно? Открытие может помочь объяснить, почему некоторые слияния черных дыр, обнаруженные LIGO и Virgo, намного тяжелее, чем ранее считалось возможным. Расхождения в наблюдениях и теории не позволяют ученым создавать точные модели поведения астрофизических объектов, что затрудняет изучение Вселенной. Новая теория позволит ускорить исследования космоса и понять некоторые до сих пор загадочные явления, которые в нем происходят.
Ученые проанализировали гравитационно-волновой сигнал, полученный обсерваториями LIGO и Virgo, и обнаружили, что слияние лучше всего объясняется моделью прецессирования с высоким эксцентриситетом. Для достижения этой цели ученые создали сотни полных численных симуляций на нескольких суперкомпьютерах, что заняло у них почти год.
«Каждая из двух черных дыр имеет массу более чем в 70 раз больше нашего Солнца, что значительно выше предполагаемой максимальной массы, предсказанной в настоящее время теорией эволюции звезд, — сказал Карлос Лусто, профессор Школы математических наук Рочестерского технологического института и один из авторов работы. — Этот факт делает интересным изучение такой двойной системы черных дыр и открывает новые возможные механизмы формирования черных дыр в плотных звездных скоплениях».
Новый механизм слияния черных дыр сильно увеличивает максимальную массу объектов, которые могут участвовать в этом процессе