В отдаленных галактиках, много времени назад, две черные дыры поглотили свои сопутствующие объекты – нейтронные звезды, что привело к выбросу гравитационных волн. Эти волны были зарегистрированы на Земле в январе 2020 года. Интервал между сигналами от этих событий составил всего десять дней, что стало первым надежным обнаружением слияния столь необычных объектов. Результаты исследования и выводы ученых опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
«Гравитационные волны уже предоставили возможность наблюдать за слиянием пар черных дыр и пар нейтронных звезд, однако смешанное столкновение оставалось неуловимым компонентом полного представления о взаимодействии этих экзотических объектов», – заявил Чейз Кимбалл, исследователь из Северо-Западного университета (США).
Два гравитационно-волновых события, обозначенные как GW200105 и GW200115, были зафиксированы детекторами LIGO и Virgo 5 января и 15 января 2020 года. Последующие поиски оптических аналогов источников с использованием нескольких обсерваторий не принесли результатов – ни одно из слияний не сопровождалось световым излучением.
Анализ полученных данных указывает на то, что черная дыра массой в шесть солнечных масс и нейтронная звезда массой в полторы солнечные массы, расположенные примерно в миллиарде световых лет от нас, стали предшественниками события GW200115.
«Еще одно слияние, обозначенное как GW200105, зафиксировано на удалении приблизительно в 900 миллионов световых лет от нашей планеты. В качестве участников этого события выступили черная дыра, обладающая массой, эквивалентной девяти солнечным массам, и нейтронная звезда с массой, составляющей 1,9 солнечных масс», – сообщают авторы научной работы.
Данные наблюдения представляют собой первые подтвержденные свидетельства гравитационных волн, возникающих в результате слияния черных дыр и нейтронных звезд. Обнаружение этих явлений позволяет предположить, что подобные космические катаклизмы происходят на сопоставимых расстояниях от Земли до одного раза в месяц, хотя не все из них могут быть зарегистрированы современными приборами.
«В настоящее время мы имеем первые подтвержденные случаи слияния черных дыр и нейтронных звезд, что свидетельствует об их существовании. Тем не менее, наши знания об этих необычных объектах остаются ограниченными – нам практически ничего неизвестно о пределах их размеров, скорости вращения, механизмах формирования систем и процессах слияния. Будущие регистрации гравитационных волн от подобных событий помогут собрать необходимые данные для ответов на эти вопросы, что в конечном итоге позволит понять, как формируются наиболее экстремальные объекты во Вселенной», – заявила Майя Фишбах, исследователь из Северо-Западного университета.
