Крихітні чорні діри допоможуть астрономам знайти своїх гігантських родичів

Міжнародна група астрофізиків запропонувала новий метод пошуку пар надмасивних чорних дір. Для цього вони хочуть аналізувати гравітаційні хвилі, що випускаються прилеглими чорними дірами малої маси.

Пара чорних дір (візуалізація). Джерело: NAOJ

Походження надмасивних чорних дір у центрах галактик досі залишається однією з найбільших загадок в астрономії. Можливо, вони завжди були масивними й утворилися, коли Всесвіт був ще дуже молодим. З іншого боку, вони могли вирости з часом шляхом поглинання матерії та злиття з іншими чорними дірами.

Коли надмасивна чорна діра збирається «з’їсти» іншу масивну чорну діру, вона випускає гравітаційні хвилі, що являють собою брижі в просторі-часі, які поширюються Всесвітом. Проблема в тому, що виявити їхні сигнали поки неможливо, оскільки сучасні детектори не чутливі до дуже низьких частот гравітаційних хвиль, які вони випромінюють. Детектори наступного покоління, такі як космічна місія LISA, частково виправлять цю ситуацію. Але виявлення наймасивніших пар чорних дір все одно залишиться за межами їхніх можливостей.

Команда дослідників запропонувала оригінальний спосіб вирішення проблеми. Він полягає в дослідженні гравітаційних хвиль більш високої частоти, що випускаються парами чорних дір зоряної маси, які перебувають у тій самій галактиці.

Схема пошуку надмасивних чорних дір, за допомогою пар чорних дір зоряної маси. Джерело: Nature Astronomy (2024)

За словами вчених пара чорних дір зоряної маси по суті працює як маяк. Виявляючи крихітні модуляції у хвилях, які вони випускають, можна ідентифікувати приховані надмасивні подвійні чорні діри, які розташовані на величезних відстанях і мають масу, що в 10–100 мільйонів разів більша, ніж у Сонця.

Варто зазначити, що для реалізації цієї методики на практиці вченим знадобляться детектори гравітаційних хвиль чутливі в децигерцевому діапазоні. Хоча подібних пристроїв поки немає, їх простіше розробити та побудувати, ніж датчики, здатні фіксувати гравітаційні хвилі від самих надмасивних чорних дір.

Раніше ми розповідали про те, чи можуть детектори гравітаційних хвиль виявити роботу варп-двигуна.

За матеріалами Phys.org

Чи змінять надруковані на 3D-принтері двигуни космічну індустрію
Мультихвильова краса: Hubble зазнімкував галактику із зоряними яслами
Екіпаж Polaris Down повернувся на Землю
Гучне мовчання: Boeing несподівано зачаївся після повернення Starliner на Землю
Як у Сатурна: в ордовицькому періоді у Землі були кільця
«Маленькі червоні цятки» раннього Всесвіту залишаються загадкою для науковців
Гравітаційні аномалії розповіли, що ховається під поверхнею Марса
Космічний оркестр: астронавтка Сара Гілліс зіграла мелодію з «Зоряних війн»
«Зіткнення» із зорею-прибульцем назавжди змінило образ Сонячної системи
Ми можемо знайти інопланетян, якщо уявимо себе в майбутньому