Чорні діри розлітаються у Всесвіті зі швидкістю 100 млн км/год

Згідно з новими дослідженнями, чорні діри можуть розлітатися в космосі з неймовірною швидкістю, яка наближається до 10% від швидкості світла. Це надзвичайно важливе відкриття в галузі астрофізики, яке дає нові можливості для розуміння динаміки чорних дір та їхніх зіткнень.

Ілюстрація чорної діри
Ілюстрація чорної діри. Зображення: livescience.com

Дослідження, виконане Джеймсом Хілі та Карлосом Лусто з Рочестерського технологічного інституту, вказує на те, що коли дві чорні діри зближаються, результатом не обов’язково є утворення стаціонарної бінарної системи. Зіткнення може спричинити віддачу, яка змушує новоутворену чорну діру рухатися новою траєкторією з досить великою швидкістю. Цей ефект зумовлений нерівномірним розподілом гравітаційної енергії під час зіткнення, який може бути обумовлений нерівними масами чорних дір або їхніми спінами перед злиттям.

Найцікавіше те, яку кінетичну енергію отримує новоутворена чорна діра. За розрахунками вчених, після енергійного зіткнення двох чорних дір новий об’єкт розганяється до швидкості приблизно 28 562 км/с, що становить більше ніж 100 млн км/год. Нове відкриття руху чорних дір з такою великою швидкістю виходить за межі попередніх теорій та обчислень. Раніше вважалося, що максимальною швидкістю для цих об’єктів може бути швидкість у 5000 км/с.

Хілі та Лусто використали суперкомп’ютер, щоб виконати 1381 повне чисельне моделювання зіткнень між двома однаковими за масою чорними дірами з протилежними спінами, спрямованими вздовж їхньої орбітальної площини. Саме так вони визначили максимальну швидкість чорної діри у Всесвіті.

Чорна діра на блискавичній швидкості

Наскільки це швидко? Для порівняння, щоб вирватися із впливу гравітації Чумацького Шляху, потрібно розвинути швидкість 497 км/с. Найшвидшим об’єктом, коли-небудь створеним людьми, є сонячний зонд Parker Solar Probe, який у 2021 році досяг максимальної швидкості у 644 тисяч км/год.

Початкова конфігурація подвійного зіткнення чорної діри
Початкова конфігурація подвійного зіткнення чорної діри. Ілюстрація: Healy & Lousto, Phys. Rev. Lett., 2023

Тому розігнана до максимальної швидкості чорна діра є фантастично прудкою. На щастя, це лише теоретичні розрахунки, й такі швидкості на практиці досить малоймовірні. Але виявлення екстремальних обмежень визначає арену для майбутніх досліджень.

На сьогодні виявлена лише одна швидкісна чорна діра, яка, на думку вчених, є продуктом такого зіткнення. Вона рухається зі швидкістю близько 1542 км/с.

Наприкінці дослідження вчені зауважили, що знання про динаміку чорних дір надзвичайно важливе для нашого розуміння Всесвіту. Вони сподіваються подальшими дослідженнями розкрити ще більше таємниць цих загадкових об’єктів космосу.

Раніше ми пояснювали, що таке чорні діри та як вони виникають.

За матеріалами Physical Review Letters.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа
Як кількість опадів впливає на поля та ліси: супутникове дослідження
SpaceX виловила уламки Starship: що залишилось від ракети після шостого польоту Starship
Телескоп ALMA: у віддаленій галактиці серед пилу народжуються нові світила
SpaceX прагне надати космічному комплексу Starbase статус міста
Раз на століття схожі на Сонце зорі породжують велетенські вибухи
Без океану магми: місія NASA зазирнула в серце вулканічного світу
Підйом завершено: ровер Perseverance піднявся на вал кратера Єзеро
Японська компанія Ispace готується видобувати на Місяці гелій-3
Всесвіт на межі розуміння: темна енергія та загадка нескінченного розширення
Падіння астероїдів на мертві зорі: загадковим сигналам із космосу знайшли пояснення