За допомогою детекторів гравітаційних хвиль вчені вивчили пару чорних дір, що взаємодіють. Одна з них настільки викривила простір, що її орбіта прецесує з шаленою швидкістю. Її орієнтація змінюється кілька разів за секунду.
Прецесія чорних дір
Вчені з Університету Кардіффа дослідили пару чорних дір під назвою GW200129. Вони перебувають настільки близько одна до одної, що сильно викривляють простір та випромінюють гравітаційні хвилі. Саме їх спостереження дозволило астрономам дізнатися про більший з об’єктів дещо цікаве.
Виявилося, що орбіта чорної діри, маса якої у 40 разів перевищує сонячну, зазнає прецесії. У класичній механіці це явище являє собою кола, які описує вісь об’єкта, що обертається. Теорія відносності Ейнштейна передбачає дещо інший механізм цього явища, пов’язаний із викривленням простору та гравітаційними хвилями.
Орбіта чорної діри, яка перебуває у тісній гравітаційній взаємодії, має коливатися туди-сюди з великою швидкістю. І спостереження за GW200129 показують, що у ній відбувається саме це. Орбіта чорної діри прецесує зі швидкістю кілька разів за секунду.
Наскільки це явище рідкісне?
При цьому варто зауважити, що хоча теорія відносності передбачає такий тип прецесії, моделі, побудовані на її основі, говорять, що вона має бути достатньо рідкісною подією. Тільки одна з тисячі чорних дір має коливатися подібним чином.
За сім років, що минули з часу відкриття гравітаційних хвиль, їхньої великої статистичної вибірки так і не вдалося зібрати. Занадто складно детектувати ці події. Це можливо тільки на спеціальних гравітаційних детекторах, таких як LIGO.
Тому досі найвизначніший випадок релятивістської прецесії спостерігався під час злиття двох нейтронних зір. Але для тієї пари період коливання складав кілька тижнів. У GW200129 він приблизно у 10 тис. разів менший.
Наразі вчені збираються зібрати більше статистичних даних про чорні діри. Адже незрозуміло, чи їм настільки пощастило з GW200129, чи насправді прецесія значно більш розповсюджена, ніж вважалося досі. Якщо це так, то доведеться переглядати чинні фізичні моделі.
За матеріалами Рhys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
