«Пул» черных дыр может объяснить странные аспекты слияния черных дыр в 2019 году

В 2019 году коллаборация LIGO/VIRGO зафиксировала сигнал гравитационной волны от слияния черных дыр, который оказался одним из рекордов. Названный «GW190521», он был самым массивным и самым дальним из обнаруженных, производя самый мощный сигнал, обнаруженный на сегодняшний день, который в данных выглядел более «громким», чем обычное «щебетание».

Кроме того, новая черная дыра, возникшая в результате слияния, была примерно в 150 раз мощнее, чем вес нашего Солнца, что делает GW190521 первым прямым наблюдением черной дыры промежуточной массы. Еще более странно то, что две слившиеся черные дыры были заперты на эллиптической (не круговой) орбите, и их оси вращения были наклонены больше, чем обычно, по сравнению с этими орбитами.

Физики больше всего любят представлять интригующую загадку, которая, кажется, не укладывается в сразу установленную теорию, и GW190521 дал им именно это. Новое теоретическое моделирование предполагает, что все эти странные аспекты могут быть объяснены присутствием единственной, третьей черной дыры, отбивающей последний танец бинарной системы, чтобы произвести «беспорядочный танец», согласно новая бумага Опубликовано в журнале Nature.

как и мы я упоминал ранее21 мая 2019 года детекторы Коллаборации зафиксировали контрольный сигнал бинарного слияния черных дыр: четыре коротких вибрации продолжительностью менее десятой доли секунды. Чем короче сигнал, тем большей массы сливаются черные дыры — в данном случае 85 и 66 солнечных масс соответственно. Черные дыры слились, чтобы сформировать новую черную дыру размером более 142 солнечных масс, испуская в процессе излучение, эквивалентное восьми солнечным массам — таким образом, детекторы уловили сильный сигнал.

Что сделало это событие настолько необычным, так это то, что измерение 142 солнечных масс находится в середине того, что известно как «разрыв масс» черных дыр. Большинство этих объектов можно разделить на две группы: черные дыры звездной массы (от нескольких масс Солнца до десятков масс Солнца) и сверхмассивные черные дыры, например, в центре нашего Млечного Пути (от сотен тысяч до миллиардов масс). солнечных масс). Первое вызвано гибелью массивных звезд в результате коллапса сверхновой в ее ядре, а образование второго остается загадкой.

Тот факт, что предок черной дыры весил 85 солнечных масс, также необычен, поскольку это противоречит современным моделям звездной эволюции. Типы звезд, которые породили бы черные дыры с массой от 65 до 135 масс Солнца, не оказались бы сверхновыми и, следовательно, не стали бы черными дырами. Вместо этого эти звезды станут нестабильными и потеряют большую часть своей массы. Только тогда они превратятся в сверхновые, но в результате получится черная дыра с массой менее 65 солнечных.