Учени засекоха странен сигнал в гравитационни вълни
Ето какво се случва, когато две черни дупки се сблъскат с пълна сила
За първи път астрофизици измериха "откат" след образуването на нова черна дупка, възникнала от сливането на две вече съществуващи обекта. Международен екип изследователи засече пулсации в тъканта на пространство-времето, известни като гравитационни вълни, които им позволиха да получат безпрецедентна представа за бурната динамика при сблъсъка на две черни дупки.
Екипът анализира данни, събрани от детекторите Advanced LIGO и Virgo през 2019 г., които регистрирали сливането на две черни дупки, при което новообразуваната била изхвърлена със скорост от хиляди мили в секунда.
Събитието, наречено GW190412, включвало черна дупка с осем слънчеви маси, която се сблъскала с друга с маса 30 пъти по-голяма от тази на Слънцето, на разстояние около 2,4 милиарда светлинни години.
Учените наблюдавали неравномерни гравитационни вълни, разсейвани в различни посоки, както е описано в ново проучване, публикувано миналата седмица в Nature Astronomy.
Но смесицата от сигнали варира значително в зависимост от това къде се намира наблюдателят спрямо "отката" на черната дупка.
"Сливането на черни дупки може да се разбере като суперпозиция на различни сигнали, подобно на музика от оркестър, съставена от звуците на различни инструменти," обяснява водещият автор, професор Хуан Калдерон-Бустильо от Университета на Сантяго де Компостела. "Но този оркестър е особен: слушателите, разположени на различни места около него, ще чуят различна комбинация от инструменти, което им позволява да разберат къде точно се намират."
Калдерон-Бустильо и колегите му изчислили, че новообразуваната черна дупка е ускорена до 31 мили в секунда — скорост, която технически е достатъчна, за да я изхвърли извън звезден куп. Все пак дали събитието е станало в такъв куп, остава неизвестно, отбелязва ScienceAlert, поради огромните разстояния.
Екипът измерил и в каква посока новата черна дупка е била изтласкана (спрямо наблюдател на Земята), както и орбиталния ъглов момент на системата.
Това изследване може да позволи на учените да проучват и други сливания на черни дупки чрез комбинация от гравитационни и електромагнитни сигнали.
"Сливанията на черни дупки в плътни среди могат да доведат до откриваеми електромагнитни сигнали — известни като изригвания, когато остатъчната черна дупка преминава през гъста среда, като активното галактическо ядро," обяснява съавторът Самсън Леонг, докторант в Китайския университет на Хонконг.
С други думи, това е изключително детайлна реконструкция на насилствено събитие, случило се на милиарди светлинни години от нас.
"Това е едно от малкото явления в астрофизиката, при които не просто засичаме нещо — ние реконструираме пълното 3D движение на обект, намиращ се на милиарди светлинни години, използвайки единствено пулсации в пространство-времето," казва съавторът и астрофизик в Пенсилванския държавен университет Коустав Чандра.
"Това е забележителна демонстрация на възможностите на гравитационните вълни," допълва той.