Наука 29 октября 2020

Астрономы составили первое и подробное «семейное древо» черных дыр

Международное исследовательское сотрудничество с участием астрономов Северо-Западного университета составило наиболее подробное на сегодняшний день «семейное древо» черных дыр. Этот каталог дает новые подсказки о процессе формирования черны дыр. Интенсивный анализ самых последних доступных данных о гравитационных волнах привел к «общему портрету», а также к многочисленным проверкам общей теории относительности Эйнштейна, которая с успехом прошла каждую.

Читайте «Хайтек» в

Команда ученых LIGO Scientific Collaboration (LSC) и Virgo Collaboration готова поделиться полной информацией о своих открытиях. Речь и о новых кандидатах на обнаружение гравитационных волн, которые выдержали тщательную проверку — всего их 39, представляющих множество черных дыр и нейтронных звезд. А также о новых открытиях в результате объединения всех наблюдений.

Коллекция масс для большого количества компактных объектов. На графике показаны черные дыры (синие), нейтронные звезды (оранжевые) и компактные объекты неопределенной природы (серые), обнаруженные с помощью гравитационных волн. Каждое компактное двоичное слияние соответствует трем компактным объектам: двум сливающимся объектам и последнему остатку слияния. Предоставлено: Аарон М. Геллер, Северо-Западный университет, и Фрэнк Элавски, LIGO-Virgo

Кстати, эти последние наблюдения могут стать ключом к разгадке тайн того, как именно взаимодействуют двойные звезды. В свою очередь, лучшее понимание эволюции двойных звезд имеет важное значение для понимания всех процессов во Вселенной — от появления экзопланет до образования галактик.

Гравитационно-волновые сигналы, на которых основаны исследования, были обнаружены во время первой половины третьего цикла наблюдений.

На этой иллюстрации показано слияние двух черных дыр и гравитационных волн, которые колеблются наружу, когда черные дыры вращаются по спирали навстречу друг другу. Предоставлено: LIGO / T. Пайл

«Гравитационно-волновая астрономия является революционной: она открывает нам скрытые части жизни черных дыр и нейтронных звезд, — объясняет Кристофер Берри, член LSC. — Всего за пять лет мы перешли от незнания о существовании двойных черных дыр к каталогу, насчитывающему их более 40. Третья серия наблюдений принесла больше открытий, чем когда-либо прежде. Объединение их с более ранними открытиями рисует прекрасную картину богатого разнообразия Вселенной».

«На данный момент третья серия наблюдений LIGO и Virgo преподнесла много сюрпризов, — заключает Майя Фишбах, научный сотрудник НАСА и член LSC. — После второго сеанса наблюдений я подумала, что мы видели весь спектр двойных черных дыр, но их ландшафт намного богаче и разнообразнее, чем я себе представляла».

Подробности об открытии доступны на сайте Северо-Западного университета.