Коли дві чорні діри стикаються та зливаються в єдиний об’єкт, це супроводжується утворенням гравітаційних хвиль — своєрідних «брижів» на тканині простору-часу, які можна зареєструвати за допомогою надчутливих детекторів на Землі. Здавалося б, це має бути єдиний доступний для спостереження ефект від подібної події. Зрештою, чорні діри отримали свою назву якраз через те, що за межі їхнього горизонту подій не може вирватися жодне випромінювання.
Але все виявилося не так просто. Результати теоретичних досліджень говорять про те, що в деяких випадках злиття чорних дір може супроводжуватися світловим спалахом, джерелом якого є речовина з акреційних дисків, які їх оточують. І нещодавно вчені отримали важливе свідчення на користь такого сценарію.
21 травня 2019 року гравітаційно-хвильові обсерваторії зафіксували сигнал, що отримав позначення S190521g. На думку астрономів, його джерелом була пара чорних дір, що зіштовхнулися, сумарна маса яких у сотню разів перевершувала сонячну. Подальший аналіз показав, що злиття відбулося на околиці спостережуваного Всесвіту: гравіхвилям знадобилося 12,8 млрд років, щоб дістатися до Землі.
Через 34 дні після реєстрації гравітаційних хвиль обсерваторія ZTF (Zwicky Transient Facility) зазнімкувала спалах світла в тій самій ділянці неба, звідки, судячи з даних гравітаційних спостережень, прийшов сигнал S190521g. Його джерелом виявився квазар J1249+3449. Порівнявши набори наявних даних, астрономи дійшли висновку, що з великою часткою ймовірності обидві події пов’язані.
Згідно з попередньою версією, вченим вдалося побачити злиття пари чорних дір зоряних мас, орбіти яких проходили всередині аккреційного диска надмасивної чорної діри в центрі квазара. Масивніший об’єкт, що утворився в результаті злиття, отримав значний імпульс і почав рухатися з великою швидкістю крізь навколишній газ. Взаємодія з ним могла породити спалах, що спостерігався ZTF. При цьому він повинен був виникнути не відразу, а через деякий час після злиття. Це пояснює проміжок часу між двома подіями.
Варто зазначити, що астрономи поки що не виключають і альтернативних пояснень спостережуваних ефектів. Однак версію з наслідками злиття вважають найправдоподібнішою. На думку дослідників, якщо їхня теорія правильна, у найближчі кілька років чорна діра, що рухається крізь речовину акреційного диска квазара, зробить нові спалахи, які зможе побачити ZTF.
За матеріалами https://www.caltech.edu
