Китайские астрономы сделали открытие, которое способно внести коррективы в представления об эволюции чёрных дыр. Они впервые получили наиболее убедительные доказательства обнаружения тройной системы из этих самых загадочных объектов во Вселенной.
Пять причин полюбить HONOR 400
HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа
Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном
Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор
Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться
Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных
Три связанных гравитацией объекта в пространстве — это почти всегда нестабильность орбит, что заканчивается либо столкновением, либо выбрасыванием «третьего лишнего» из системы. Три объекта могут оставаться стабильными только в том случае, когда тесная пара из них отдалена от третьего участника системы. Уже обнаружено множество примеров тройных систем для звёзд, но для чёрных дыр такие системы пока в диковинку, что неудивительно — они не видны, что затрудняет идентификацию в принципе.
Намного проще стало получать сигналы от слияний чёрных дыр с появлением гравитационно-волновых обсерваторий. Это сразу дало целый спектр обнаружений двойных систем из этих объектов, закончивших существование слиянием или подошедших вплотную к этому рубежу. Обнаружено примерно 300 таких событий, и одно из них — GW190814 — особенно заинтересовало учёных из Китая. Точнее, они разглядели в нём нечто необычное и досконально покопались в физике явления, что привело к удивительному открытию.
«Это открытие показывает, что двойные чёрные дыры в GW190814, возможно, сформировались не изолированно, а были частью более сложной гравитационной системы, что позволяет лучше понять пути формирования двойных чёрных дыр, — поясняет астроном Вэнь-Бяо Хань (Wen-Biao Han) из Китайской академии наук. — Это первое международное открытие, подтверждающее существование третьего компактного объекта в событии слияния двойных чёрных дыр».
В процессе самостоятельного анализа данных по GW190814, собранных коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA, китайские исследователи обнаружили признаки аномального ускорения, что указало на возможное присутствие третьей чёрной дыры.
Следует сказать, что само по себе событие GW190814 — слияние пары чёрных дыр — было неординарным. Обычно сливаются две чёрные дыры примерно одинакового размера. Но не в этом случае. Одна из ЧД была очень маленькой — на грани превращения звезды в нейтронную, а масса второй превышала солнечную в 23 раза. Учёные заподозрили, что столь разные по калибру объекты могли оказаться рядом только в исключительном случае, например, если были захвачены третьей чёрной дырой значительно большей массы. В таком случае тесная пара должна была демонстрировать признаки ускорения, что и должно было найти отражение в данных гравитационно-волнового наблюдения.
Китайцы создали модель такого поведения тройной системы и сравнили её с наблюдениями по GW190814. Согласно модели, данные указывают на то, что ускорение в направлении прямой видимости составляет 0,0015 от скорости света в вакууме с уровнем достоверности около 90 %, что свидетельствует о наличии третьей чёрной дыры, которая до этого не учитывалась.
Этот результат может означать, что слияние чёрных дыр может происходить, по крайней мере в некоторых случаях, при гораздо более сложных обстоятельствах, чем мы предполагали. Возможно, в данных есть и другие намёки на подобные сложные взаимодействия, которые ждут, когда кто-нибудь разработает инструменты для их выявления.
Кроме того, это открытие предоставляет дополнительные доказательства о сериях слияний, в результате которых чёрные дыры эволюционируют от объектов звёздной массы до сверхмассивных. Новые наблюдения принесут ещё больше данных о подобных процессах, ожидающих своих открытий.