Злиття чорних дір

Дві надмасивні чорні діри, кожна з яких в 800 мільйонів разів масивніше нашого Сонця, знаходяться в процесі зіткненні один з одним.

На щастя, дві чорні діри знаходяться на відстані близько 2,5 мільярдів світлових років від нас, згідно з дослідженням, опублікованим в журналі The Astrophysical Journal Letters, тому астрономам потрібно багато часу, щоб виявити випущені гравітаційні хвилі від зіткнення. Але в той же час саме їхнє існування могло б допомогти астрономам краще зрозуміти чорні діри у всьому всесвіті.

У міру того, як вони поступово зближуються в смертельній спіралі, вони починають посилати гравітаційні хвилі в просторі-часі. Ці космічні пульсації приєднаються до ще не виявленого фонового шуму гравітаційних хвиль від інших надмасивних чорних дір. Ще до наміченого зіткнення гравітаційні хвилі, що виходять від надмасивної пари чорних дір, перевершать ті, які були виявлені раніше в результаті злиття набагато менших чорних дір і нейтронних зірок.

На основі місця перебування інших відомих надмасивних чорних дір вчені очікують, що вони вловлять хвилі, випромінювані іншими зіткненнями протягом наступних п'яти років. Однак, якщо вони цього не зроблять, це послужить доказом так званої «проблеми останнього парсека», яка передбачає, що надмасивні чорні діри ніколи не стикаються. Замість цього, вони обертаються і входять в нескінченну спіраль, як тільки досягають відстані одного парсека - близько 3,26 світлового року один від одного (30,8568 трлн км).

«Для астрономів досить неприємно те, що ми не знаємо, чи зливаються надмасивні чорні діри чи ні», - сказала в прес-релізі астрофізик Прінстона Дженні Грін. «Для всіх, хто займається фізикою чорних дір, це давня головоломка, яку нам потрібно вирішити».

Деякі моделі передбачають, що проблема останнього парсека непереборна. Якщо це виявиться правдою, то астрономи не виявлять жодної з гравітаційних хвиль. Але якщо астрономи виявлять нові хвилі протягом наступних декількох років, це буде означати, що надмасивні чорні діри насправді можуть зіткнутися один з одним і злитися в ще більші зоряні чудовиська.

В оптимістичному сценарії близько 112 сусідніх надмасивних чорних дір випускають гравітаційні хвилі. Тому перше виявлення гравітаційно-хвильового фону від злиття надмасивних чорних дір має відбутися в найближчі п'ять років або близько того.