V-kosmose.com

Ученые пытаются разгадать тайну слияния черных дыр

Ученые пытаются разгадать тайну слияния черных дыр

Ученым Бирмингемского университета удалось лучше понять процесс сливания черных дыр. За первые 4 месяца наблюдения LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) были обнаружены гравитационные волны от соединения двух пар черных дыр (GW150914 и GW151226), а также менее значимого претендента LVT151012.

Первое подтверждение находки произошло 14 сентября 2015 года, что доказало предсказание Альберта Эйнштейна в общей теории относительности и продвинуло нас к эволюции в космических исследованиях. Но ученые столкнулись с проблемой, ведь не могли понять, как именно образуются такие пары.

Чтобы черные дыры начали сливаться, они должны находиться на близком расстоянии (по астрономическим стандартам) – не больше пятой части дистанции Земля-Солнце. Но массивные звезды, предшествующие черным дырам LIGO, расширялись и стали больше. Поэтому задача состоит в том, чтобы разместить этих гигантов на маленькой орбите. Для этого разработали несколько сценариев.

Ученые из Бирмингемского университета сказали, что все три события могли сформироваться по одному способу: выделенная бинарная эволюция через фазу общей оболочки. То есть, две массивные звезды сначала расположены на большой удаленности. С расширением они начинают взаимодействовать, перенося массу. В итоге, они создают единую оболочку со стремительным и хаотичным переносом массы, охватывающим звездные ядра в плотном облаке газообразного водорода. Подобный выброс отнимает энергию у орбиты, из-за чего две звезды приближаются. На это уходит несколько миллионов лет, после чего формируются две черные дыры. Далее возможен перерыв в миллиард лет, после чего они начинают процесс слияния.

Моделирование помогло разобраться в типичном составе звезд, которые могут принять участие в процессе, а также места, где этого стоит ожидать. Например, если воссоединяются черные дыры со значительным перевесом в массе одной, то звезды были образованы практически только из водорода и гелия.

«COMPAS (название проекта) прекрасен тем, что позволяет объединить наши наблюдения и раскрыть тайну взаимодействия черных дыр», – сказал автор исследования Саймон Стивенсон.

«Это своеобразная космическая палеонтология», – добавил профессор Илья Мандель. – «Мы никогда окажется возле дыры непосредственно, но можем проанализировать их процессы и эволюцию на расстоянии, а потом и предсказывать события».