Функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Регион

Появление странных чёрных дыр встревожило учёных

Многочисленные попытки предугадать их возникновение приводят к совершенно противоположным результатам.

10 января 2023, 23:40
52105
Фото © NASA / Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Что такое чёрные дыры

Если это чёрная дыра звёздной массы, допустим, в десять или двадцать Солнц, то это бывшее звёздное ядро. То есть была какая-то звезда-сверхгигант раз в сто-двести тяжелее Солнца, она отработала своё в качестве исполинского термоядерного реактора, топливо закончилось, её разнесло, а потом всю верхнюю мантию с эффектной вспышкой выбросило в окружающее пространство — случился взрыв сверхновой. И оставшееся без оболочки ядро сколлапсировало, сжалось куда-то "в никуда", откуда его нельзя увидеть, а можно только почувствовать страшную силу его притяжения.

Изображение © giphy.com

То, что астрофизики ощущают, например, в центре нашей галактики Млечный Путь, — это сверхмассивная чёрная дыра. В ней сосредоточена масса четырёх миллионов Солнц. Это результат слияния и чёрных дыр, и звёзд, и вообще всего, что только могло там оказаться.

Учёные сильно подозревают и даже утверждают, что находят и третий тип — чёрные дыры средней массы в районе тысячи Солнц. Если они действительно есть, то возникает вопрос об их происхождении. Скорее всего, это тоже должно быть столкновение и слияние массивных объектов.

В данном случае исследователей волнуют чёрные дыры звёздной массы, то есть схлопнувшиеся ядра, но интересуют среди них те, которые существуют не по одиночке, а вдвоём. Двойные чёрные дыры. Они вальсируют посреди бескрайнего космоса под влиянием взаимного притяжения и, как предполагается, в конце концов сольются воедино.

Что не так с двойными чёрными дырами

Двойная чёрная дыра. Изображение © NASA / Simulating eXtreme Spacetimes Project

Учёные хотят понять, почему, собственно говоря, они вместе. Вообще, есть два варианта. Первый — это просто-напросто бывшие двойные звёзды. То есть когда-то они вместе родились в какой-то общей звёздной колыбели, вместе светили и "горели", а потом, возможно, и умерли в один день. А второй вариант: они "при жизни" были врозь, а уже "после смерти" случайно встретились и нашли друг друга.

Так вот, астрофизики считают, что между изначально "родными" и "случайными знакомыми" есть некоторая разница и её можно заметить. Разница эта заключается в том, как они вращаются вокруг своей оси. Если оси вращения друг другу параллельны, если кружатся чёрные дыры в одном направлении и с одинаковой скоростью, — значит, они сёстры. Если у них всё по-разному, они, похоже, не родственники.

Вот только есть одно но: имеется предположение, что, когда две "звезды-сестры" в конце жизненного пути взрываются сверхновыми, то иной раз сила взрывов может быть такой, что нарушается вся эта синхронность, и "новопреставленные" начинают вести себя как неродные. И очень трудно понять, в каком количестве случаев так происходит.

Исследователи из знаменитого Массачусетского технологического института (MIT) изучили 69 найденных на сегодняшний день двойных чёрных дыр и попытались составить представление о том, как такие пары чаще возникают в целом во Вселенной. И ситуация такова, что одно моделирование показало, что в основном они вместе ещё со времён, когда были звёздами, а стоило сделать чуть другое предположение об обстоятельствах их жизни и смерти — и картина получается совсем другая.

Изображение © NASA

Изображение © NASA

Надо сказать, что, по примерным представлениям, около половины всех звёзд в нашей Галактике составляют пары. По логике, сестринские пары чёрных надо ожидать увидеть в спокойных и не очень "многолюдных" районах Галактики — вроде того захолустья, в котором обретается Солнечная система. А на судьбоносные встречи двух одиночек шансов гораздо больше в "столпотворении" где-то поближе к центру "мегаполиса".

Комментариев: 0
avatar
Для комментирования авторизуйтесь!