Технологии

Ученые зафиксировали новый «танец» черных дыр

Вчені зафіксували новий "танець" чорних дір

Исследователи из коллаборации LIGO-Virgo, объединяющая обсерватории, расположенные в США и Италии, впервые в истории наблюдений обнаружили столкновение между двумя черными дырами существенно разных масс.

Свою работу ученые выложили на сервере препринтов arXiv, а также сделали доклад на собрании Американского физического общества.

Слабые колебания пространства-времени показали, что по крайней мере одна из черных дыр оборачивалась к слиянию. Это дает астрономам ценную информацию об одной из немногих особенностей этих сложных для изучения объектов, сообщает Naked Science.

«Это исключительное событие», — отмечает автор работы Майя Фишбах, астрофизик из университета Чикаго в Иллинойсе. Все подобные слияния черных дыр, зафиксированные ранее, происходили с участием объектов одной массе, так что новые данные изрядно изменяют и дополняют существующие модели.

Само событие, записана как GW190412, произошло на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет от нас и была зафиксирована 12 апреля 2019 года, а несколько дней назад исследователи завершили свою работу по ее анализу. Согласно выводам ученых, одна из двух черных дыр имела оценочную массу около 8,4 солнечной массы, а другая была в три с половиной раза больше, примерно 29,7 солнечной массы. Через такой дисбаланс пространство вокруг большей из них стал другим, в результате чего траектория другой черной дыры отклонилась от идеальной спирали. Это наблюдается в гравитационных волнах, возникающих в процессе такого «танца».

Ранее исследуемые черные дыры имели одинаковую массу, они возвращались в одну и ту же относительную позицию на каждой орбите. Это приводит к тому, что частота гравитационных волн примерно вдвое превышает орбитальную частоту двойной системы, то есть время, которое требуется черной дыре, чтобы вращаться друг вокруг друга.

Но с GW190412 было иначе: гравитационные волны вели себя гораздо сложнее. Из-за того, что система имеет значительный дисбаланс массы, орбита становится неровной. Это создает вторую, более слабую частоту гравитационных волн, которая производит две разные частоты: можно представить их как две одновременно вибрирующие гитарные струны.

Такие события, выбивающиеся из общего ряда, предлагают физикам новые, более точные способы проверки теории гравитации Альберта Эйнштейна, Общей теории относительности. Диада частот, замечена при слиянии, по сути, показывает разделение сигнала гравитационной волны на более раннюю часть и более позднюю: это разделение базируется на уравнениях, которые выводятся из Общей теории относительности. Расчеты распределения сигналов совпадают, что дает одни из самых надежных результатов этого теста на сегодня.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Кнопка «Наверх»
Закрыть