Необичаен гравитационен сигнал, открит от странна двойка черни дупки

Необичаен гравитационен сигнал, открит от странна двойка черни дупки
Необичаен гравитационен сигнал, открит от странна двойка черни дупки
Anonim

За първи път астрофизиците са успели да открият гравитационни вълни от сливането на двойна черна дупка с неравни маси. Протоколът за наблюдение е публикуван на уебсайта на проекта LIGO.

Сътрудничеството на LIGO и Дева търси космически гравитационни вълни от сблъсъци на черна дупка. Преди малко повече от година, на 12 април 2019 г., учени от тези сътрудничества откриха гравитационни вълни, разпространяващи се в пространството-време от сблъсъка на две черни дупки, разположени на разстояние 2,4 милиарда светлинни години от Земята.

Понастоящем самото регистриране на гравитационни вълни вече не е нещо необичайно. Но в този случай техният източник беше събитие, което астрономите никога не са виждали.

Ако преди вълните винаги са излизали от две приблизително еднакви по маса черни дупки, 20-40 пъти по-големи от масата на Слънцето, тогава сигналът GW 190412 е получен от неравновесна двоична система от черни дупки, едната от които е 29,7 слънчеви маси, а други бяха три пъти по -малко - само 8, 4. Между другото, това е най -малката от черните дупки, открити досега.

"Нито една от тези маси не е изненадваща сама по себе си. Знаем, че черните дупки идват в такъв размер. Новото е съотношението на масата", обяснява един от авторите на откритието астрономът Кристофър Бери от Северозападния университет в публикация в блог. в САЩ "Това наблюдение ни позволява да тестваме нашите прогнози за сигналите на гравитационните вълни и е друго парче от пъзела за това как се образуват двоични черни дупки."

Интересното е, че сливането на такава система с два ясно различни размера на черни дупки произвежда по -дълъг гравитационен сигнал от всяко друго сливане с черна дупка. Това се дължи на факта, че събитието GW 190412 произведе две различни честоти на вълни, разпространяващи се едновременно, което не се наблюдава при сливане на черни дупки с приблизително еднаква маса.

Наличието на вълни с различни честоти позволи на авторите да направят още един тест на общата теория на относителността. Те разделят сигнала на гравитационната вълна на по -ранни и по -късни части и използват уравнения за изчисляване на втората част от сигнала на всяка половина. Изчисленията напълно съвпаднаха с наблюденията, което служи като едно от най -значимите потвърждения на общата теория на относителността на Айнщайн до момента.

Голямата разлика в масите на черните дупки в двоична система позволи на учените да измерват по -точно някои от астрофизичните свойства на системата.

"Тази голяма разлика в масата означава, че можем да измерим по -точно няколко свойства на системата: нейното разстояние до нас, ъгъла, под който я гледаме, и скоростта на въртене на тежка черна дупка около оста си", каза Институтът се казва в прессъобщение. гравитационната физика на Обществото на Макс Планк в Хановер, Германия, думи на служителя на института, участвал в изследването, Роберто Котеста.

Високата скорост на въртене на тежка дупка, според учените, служи като някакъв ключ към въпроса за формирането на такава необичайна система. Астрофизичните модели предполагат, че образуването на двоични черни дупки се случва, когато всяка от звездите на двоичната звездна система се срути в черна дупка, така че те не могат да създадат двоични черни дупки с големи разминавания в масата.

Бързото въртене на по -голямата черна дупка предполага, че тя може да се е сляла с други черни дупки по -рано, преди събитието GW 190412. Възможно е сега учените да наблюдават остатък от тази тройна или четворна звездна система.

Препоръчано: