С помощью детекторов гравитационных волн ученые изучили пару взаимодействующих черных дыр. Одна из них настолько исказила пространство, что ее орбита прецессирует с бешеной скоростью. Ее ориентация меняется несколько раз в секунду.
Прецессия черных дыр
Ученые из Университета Кардиффа исследовали пару черных дыр под названием GW200129. Они находятся настолько близко друг к другу, что сильно искривляют пространство и излучают гравитационные волны. Именно их наблюдение позволило астрономам узнать о большем из объектов кое-что интересное.
Оказалось, что орбита черной дыры, масса которой в 40 раз превышает солнечную, испытывает прецессию. В классической механике это явление представляет собой круги, которые описывает ось вращающегося объекта. Теория относительности Эйнштейна предполагает несколько иной механизм этого явления, связанный с искажением пространства и гравитационными волнами.
Орбита черной дыры, которая находится в тесном гравитационном взаимодействии, должна колебаться туда-сюда с большой скоростью. И наблюдения за GW200129 показывают, что в ней происходит именно это. Орбита черной дыры прецессирует со скоростью несколько раз в секунду.
Насколько это явление редкостное?
При этом следует отметить, что хотя теория относительности предполагает такой тип прецессии, модели, построенные на ее основе, говорят, что она должна быть достаточно редким событием. Только одна из тысячи черных дыр должна колебаться подобным образом.
За семь лет, прошедших со времени открытия гравитационных волн, их большой статистической выборки так и не удалось собрать. Слишком сложно детектировать эти события. Это возможно только на специальных гравитационных детекторах, таких как LIGO.
Поэтому до сих пор самый значительный случай релятивистской прецессии наблюдался при слиянии двух нейтронных звезд. Но для той пары период колебания составлял несколько недель. У GW200129 он примерно в 10 тыс. раз меньше.
Сейчас ученые хотят собрать больше статистических данных о черных дырах. Ведь непонятно, настолько ли им повезло с GW200129 или на самом деле прецессия значительно более распространена, чем считалось до сих пор. Если это так, то придется пересмотреть действующие физические модели.
По материалам Рhys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ ustmagazine
