Представьте себе космический танец двух гигантских чёрных дыр, каждая из которых в десятки раз массивнее Солнца, сливающихся в один невероятно мощный объект, сотрясающий ткань пространства-времени. В 2023 году астрономы зафиксировали всплеск гравитационных волн GW231123, вызванный слиянием двух чёрных дыр промежуточной массы — одной в 100 раз тяжелее Солнца, а другой в 140 раз. Это открытие, сделанное с помощью детекторов LIGO, ViRGO и KAGRA, стало рекордным и поставило учёных перед новой загадкой: как такие тяжеловесы могли появиться? Погрузитесь в эту захватывающую историю, которая меняет наше понимание космоса и открывает двери к новым тайнам Вселенной!
Что такое чёрные дыры промежуточной массы?
Чёрные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Они бывают разных типов: звёздные (массой от 5 до 100 солнечных масс), сверхмассивные (миллионы и миллиарды солнечных масс, находящиеся в центрах галактик) и промежуточные, с массой в сотни или тысячи солнечных масс. Последние особенно интригуют учёных, так как они могут быть ключом к пониманию эволюции сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной.
Как сообщает пресс-служба Калифорнийского технологического института, открытие чёрных дыр промежуточной массы в событии GW231123 стало сенсацией. Эти объекты, с массами в 100 и 140 солнечных масс, не вписываются в стандартные модели формирования чёрных дыр, которые обычно возникают из коллапса массивных звёзд.
Как обнаружили GW231123?
Всплеск гравитационных волн GW231123 был зафиксирован в ноябре 2023 года благодаря совместной работе трёх детекторов: американского LIGO, европейского ViRGO и японского KAGRA. Гравитационные волны — это «рябь» в пространстве-времени, вызванная массивными событиями, такими как слияние чёрных дыр. Детекторы улавливают эти колебания с невероятной точностью, позволяя учёным изучать далёкие космические явления.
Анализ данных показал, что GW231123 был порождён слиянием двух чёрных дыр с рекордными массами: одна в 100 раз тяжелее Солнца, а другая — в 140 раз. Итогом слияния стала новая чёрная дыра массой около 225 солнечных масс — самая тяжёлая из обнаруженных с помощью гравитационных волн на сегодняшний день.
Почему это открытие так необычно?
По словам профессора Кардиффского университета Марка Хэннэма, такие массивные чёрные дыры не могут образоваться в результате эволюции одной звезды. Обычно звёздные чёрные дыры имеют массу до 50–60 солнечных масс, а более тяжёлые объекты требуют иного объяснения. Учёные предполагают, что эти «тяжеловесы» могли возникнуть в результате последовательных слияний менее массивных чёрных дыр в плотных звёздных скоплениях, таких как шаровые скопления или центры галактик.
Ещё одна интригующая деталь — высокая скорость вращения этих чёрных дыр. Они вращались почти на пределе, допустимом теорией относительности Эйнштейна. Как отметил Грегорио Карулло из Бирмингемского университета, это делает событие GW231123 уникальным инструментом для проверки новых теорий формирования чёрных дыр.
Роль чёрных дыр промежуточной массы в эволюции Вселенной
Чёрные дыры промежуточной массы могут быть недостающим звеном в эволюции сверхмассивных чёрных дыр, которые находятся в центрах галактик, таких как Млечный Путь. Некоторые теоретики считают, что в ранней Вселенной эти объекты играли ключевую роль, быстро набирая массу через слияния и аккрецию вещества. Открытие GW231123 подтверждает, что такие чёрные дыры существуют и могут быть более распространёнными, чем считалось ранее.
Предыдущее значимое открытие в этой области — всплеск GW190521 в 2021 году, вызванный слиянием чёрных дыр массами 85 и 65 солнечных масс. Как сообщает сайт LIGO, это событие также указывало на чёрные дыры промежуточной массы, но GW231123 превзошло его по масштабам.
Как детекторы гравитационных волн изменили астрофизику?
С момента первого обнаружения гравитационных волн в 2015 году детекторы LIGO, ViRGO и KAGRA радикально изменили наше понимание космоса. Эти инструменты позволяют учёным «слушать» Вселенную, улавливая сигналы от слияний чёрных дыр, нейтронных звёзд и других катаклизмических событий. Событие GW231123 стало возможным благодаря улучшениям в чувствительности детекторов, которые теперь могут фиксировать сигналы от объектов на расстоянии миллиардов световых лет.
Как отмечает официальный сайт ViRGO, совместная работа трёх детекторов позволила точно определить массы и скорость вращения чёрных дыр, породивших GW231123. Это открытие подчёркивает важность международного сотрудничества в астрофизике.
Что дальше? Будущее исследований чёрных дыр
Открытие GW231123 — лишь начало. Учёные ожидают, что будущие наблюдения с помощью LIGO, ViRGO и KAGRA, а также новых инструментов, таких как LISA (Laser Interferometer Space Antenna), позволят обнаружить ещё больше чёрных дыр промежуточной массы. LISA, запуск которой запланирован на 2030-е годы, будет работать в космосе, улавливая гравитационные волны от ещё более массивных объектов.
Кроме того, анализ данных GW231123 может помочь разработать новые модели формирования чёрных дыр. Например, учёные хотят понять, происходили ли эти слияния в плотных звёздных скоплениях или вблизи сверхмассивных чёрных дыр. Это может пролить свет на процессы, происходившие в ранней Вселенной.
Забавные факты о чёрных дырах и гравитационных волнах
Чтобы сделать эту тему ещё более увлекательной, вот несколько любопытных фактов:
- Чёрные дыры промежуточной массы могут быть «мостом» между звёздными и сверхмассивными чёрными дырами.
- Всплеск GW231123 был настолько мощным, что его энергия эквивалентна взрыву нескольких солнц!
- Детекторы LIGO могут улавливать изменения пространства-времени размером меньше диаметра протона.
- Чёрные дыры в GW231123 вращались так быстро, что их скорость приближалась к пределу, установленному теорией Эйнштейна.
- Слияние чёрных дыр может создавать новую чёрную дыру за доли секунды, высвобождая колоссальную энергию в виде гравитационных волн.
Окно в тайны космоса
Открытие рекордно тяжёлых чёрных дыр в событии GW231123 — это не просто научный прорыв, а шаг к разгадке тайн формирования Вселенной. Эти объекты, с массами в 100 и 140 солнечных масс, бросают вызов существующим теориям и заставляют учёных пересмотреть процессы рождения чёрных дыр. Благодаря детекторам LIGO, ViRGO и KAGRA мы всё ближе к пониманию того, как формировались галактики и их гигантские центры. Хотите узнать больше о космосе? Исследуйте чёрные дыры и поделитесь своими мыслями в комментариях!
Автор: Ufospace.net
Комментарий автора: Друзья, как вам идея, что чёрные дыры могут быть ещё загадочнее, чем мы думали? Представляете, какие тайны Вселенной ещё ждут своего открытия? Делитесь своими мыслями и гипотезами в комментариях! А если вы увлечены космосом, загляните в наш блог за новыми статьями о загадках Вселенной!
Рекомендация: Хотите поделиться своими идеями или найти уникальные предметы? Размещайте объявления бесплатно в разделах Эзотерика, Антиквариат, Хозяйство, Садовая продукция на Ufospace.net! Публикуйте свои статьи в нашем блоге и станьте частью нашего сообщества!
По материалам: https://ufospace.net/record-heavy-black-holes