Ученые впервые наблюдали экзотическое явление черных дыр

Ученые впервые наблюдали экзотическое явление черных дыр

Исследователи из Университета Кардиффа обнаружили своеобразное закручивающееся движение на орбитах двух сталкивающихся черных дыр — экзотическое явление, предсказанное теорией гравитации Эйнштейна.

Ученые впервые наблюдали экзотическое явление черных дыр
Фото: © Phys.Org

Phys.Org сообщает: их исследование, опубликованное в Natureи под руководством профессора Марка Ханнэма, доктора Чарли Хоя и доктора Джонатана Томпсона, сообщает, что это первый раз, когда этот эффект, известный как прецессия, наблюдался в черных дырах, где скручивание происходит в 10 миллиардов раз быстрее, чем в предыдущих наблюдениях.

Двойная система черных дыр была обнаружена с помощью гравитационных волн в начале 2020 года с помощью детекторов Advanced LIGO и Virgo. Одна из черных дыр, в 40 раз больше нашего Солнца, вероятно, является самой быстро вращающейся черной дырой, которую можно обнаружить с помощью гравитационных волн.

И, в отличие от всех предыдущих наблюдений, быстро вращающаяся черная дыра настолько исказила пространство и время, что вся орбита двойной системы качалась взад и вперед. Эта форма прецессии характерна для общей теории относительности Эйнштейна.

Эти результаты подтверждают его существование в самом экстремальном физическом событии, которое мы можем наблюдать.

В самом быстром примере, ранее измеренном на орбитальных нейтронных звездах, называемых двойными пульсарами, прецессия орбиты заняла более 75 лет.

Двойная черная дыра в этом исследовании, в просторечии известная как GW200129 (названная в честь даты ее наблюдения, 29 января 2020 года), прецессирует несколько раз в секунду — эффект в 10 миллиардов раз сильнее, чем измеренный ранее.

«До сих пор большинство черных дыр, которые мы обнаружили с помощью гравитационных волн, вращались довольно медленно», — сказал доктор Чарли Хой, исследователь из Университета Кардиффа во время этого исследования, а теперь из Университета Портсмута.

«Более крупная черная дыра в этой двойной системе, которая была примерно в 40 раз массивнее Солнца, вращалась почти с максимально возможной физически скоростью. Наши современные модели формирования двойных систем предполагают, что это было чрезвычайно редко, может быть, одно из тысячи событий. 

Космос/Наука