Наймасивніше зафіксоване злиття чорних дір кинуло виклик сучасній астрономії
Дослідники зафіксували найбільше зіткнення чорних дір, яке коли-небудь спостерігалося, що ставить під питання існуючі моделі формування цих об’єктів. Результати були представлені 14 липня на конференції GR24 та 16-й конференції Edoardo Amaldi у Глазго.
Подія, позначена як GW231123, була зареєстрована 23 листопада 2023 року детекторами гравітаційних хвиль LIGO, Virgo та KAGRA (LVK), які знаходяться в США, Італії та Японії.
Йдеться про злиття двох чорних дір, маса яких становила 100 і 140 сонячних мас. В результаті утворилася нова чорна діра вагою 225 сонячних мас. Різниця мас перетворилася на енергію, що викликала гравітаційні хвилі, які досягли Землі.
До цього моменту найбільша зафіксована чорна діра, що виникла внаслідок злиття, важила 140 сонць — сигнал GW190521, виявлений у 2021 році.
«Це наймасивніша бінарна система чорних дір, яку ми коли-небудь спостерігали через гравітаційні хвилі. Це ставить серйозний виклик існуючим моделям формування чорних дір», — прокоментував Марк Ханнам з Кардіфського університету.
Він додав, що за стандартними моделями зоряної еволюції такі масивні об’єкти не можуть виникнути природним шляхом. Дослідники вважають, що чорні діри в цій парі могли утворитися в результаті попередніх злиттів менших об’єктів.
За даними команди, швидкість обертання одного з об’єктів у парі наближалася до максимальної, дозволеної загальною теорією відносності.
«Це ускладнює моделювання та трактування сигналу, але надає унікальну можливість удосконалити наші теоретичні інструменти», — зазначив Чарлі Хой з Університету Портсмута.
З моменту першого виявлення гравітаційних хвиль у 2015 році LIGO, а згодом і об’єднання з Virgo та KAGRA, зафіксували понад 300 злиттів чорних дір, зокрема понад 200 — лише в рамках четвертої фази спостережень.
«Ця подія перевіряє межі можливостей сучасної гравітаційно-хвильової астрономії», — прокоментувала Софі Біні з Каліфорнійського технологічного інституту.
Подальший аналіз сигналу може зайняти кілька років, зазначають у LVK. Хоча найбільш імовірним залишається сценарій злиття чорних дір, можуть знадобитися більш складні моделі для пояснення його аномалій.
Нагадаємо, дослідники вперше в історії зафіксували візуальні свідчення подвійної детонації білої карликової зірки — наднової типу Ia.
