Детектори гравітаційних хвиль відкрили злиття чорних дір з найбільшою масою

Колаборація LIGO-Virgo-KAGRA, яка об’єднує вчених, що працюють на трьох детекторах гравітаційних хвиль відкрили подію GW231123. Вона являє собою злиття двох чорних дір, в результаті якого утворився об’єкт із масою у 225 разів більшою, ніж у Сонця.

Колаборація LIGO-Virgo-KAGRA

Міжнародна команда науковців повідомляє про відкриття сплеску гравітаційних хвиль GW231123, під час якого було зафіксоване злиття двох чорних дір із найбільшими масами серед тих, що досі спостерігалися під час таких подій.

У цьому їм допомогла система детекторів гравітаційних хвиль LIGO-Virgo-KAGRA. Вона об’єднує три наукові інструменти, розкидані по всьому світу. Перший із них — LIGO — насправді є системою з двох окремих гігантських детекторів. Один із них розташований у Лівінгстоні, штат Луїзіана, а інший — у Генфорді, штат Вашингтон.

Саме на них у 2015 році вперше виявили гравітаційні хвилі від злиття двох чорних дір. Тоді їхня сумарна маса була у 62 рази більшою за сонячну. Нині ж LIGO працює разом із Virgo, розташованим в Італії, та KAGRA — в Японії.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

Найбільше злиття чорних дір

За час своєї роботи детектори гравітаційних хвиль виявили вже близько 300 злиттів чорних дір. Досі наймасивнішим із них вважалося GW190521, що було зафіксоване 2021 року. Тоді загальна маса чорних дір була у 140 разів більшою за сонячну.

Однак під час GW231123, хвилі від якого досягли Землі 23 листопада 2023 року, чорні діри мали масу у 140 та 100 разів більшу за сонячну, а об’єкт, який утворився в результаті, був у 225 разів більшим за наше світило.

Найцікавіше в усьому цьому те, що вихідні чорні діри самі по собі не могли утворитися із зір шляхом прямого колапсу. Це означає, що кожна з них уже мала пережити як мінімум одне злиття. Крім того, вони обертаються надзвичайно швидко.

Висока маса та надзвичайно швидке обертання чорних дір у GW231123 розширюють межі як технології виявлення гравітаційних хвиль, так і сучасних теоретичних моделей. Вилучення точної інформації з сигналу вимагало використання моделей, які враховують складну динаміку чорних дір, що сильно обертаються.

За матеріалами phys.org