Нове дослідження вчених з Кардіффського університету (Cardiff University, Уельс, Велика Британія) ставить під сумнів класичне уявлення про походження найбільших чорних дір у Всесвіті. Замість прямого колапсу масивних зірок ці космічні гіганти, ймовірно, формуються через серію повторних злиттів у щільних зоряних скупченнях
Фото: unsplash.com
Міжнародна команда проаналізувала каталог гравітаційно-хвильових подій GWTC4 від колаборації LIGO–Virgo–KAGRA, який містить 153 підтверджені випадки злиття чорних дір. Дослідники шукали так звані «чорні діри другого покоління» — об’єкти, що виникають після злиття інших чорних дір, а потім знову вступають у нові зіткнення.
За словами авторів роботи, такі процеси відбуваються у надщільних зоряних скупченнях, де концентрація зірок може бути в мільйон разів вищою, ніж у регіоні навколо Сонця.
Результати, опубліковані в журналі Nature Astronomy, свідчать, що наймасивніші чорні діри утворюють окрему популяцію, яка не пояснюється звичайною еволюцією зірок.
«Гравітаційно-хвильова астрономія вже не просто рахує злиття чорних дір. Вона починає показувати, як саме чорні діри ростуть і де це відбувається», — пояснив провідний автор дослідження Фабіо Антоніні.
Під час аналізу сигналів вчені виявили дві різні групи чорних дір:
- менш масивні об’єкти, які відповідають звичайному колапсу зірок;
- надмасивні чорні діри зі швидким обертанням та випадковою орієнтацією спіну — саме такі характеристики очікуються від багаторазових злиттів у зоряних скупченнях.
Читайте також: Чим небезпечне потепління океанів
Співавторка дослідження Ізобель Ромеро-Шоу зазначила, що саме особливості обертання стали найпереконливішим доказом «ланцюгового» походження цих об’єктів.
Окрему увагу науковці приділили так званому «масовому розриву» чорних дір — теоретичному діапазону мас, у якому вони не повинні утворюватися. Згідно з моделями астрофізиків, надмасивні зорі перед колапсом мають повністю знищувати себе вибухом.
Дослідники виявили ознаки цього переходу поблизу маси у 45 Сонць. При цьому частина знайдених чорних дір опинилася саме в зоні, яка раніше вважалася «забороненою».
«Головне питання тепер полягає в тому, чи наші моделі еволюції зірок неправильні, чи ці чорні діри формуються іншим способом», — зазначив Антоніні.
Вчені також припускають, що майбутні спостереження гравітаційних хвиль допоможуть вивчати ядерні реакції всередині масивних зірок, оскільки межа «масового розриву» безпосередньо залежить від процесів у зоряних ядрах.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
США накрило одне з найбільших цунамі в історії
На Марсі знайдено органічні молекули, пов’язані з наявністю життя
Вчені здійснили прорив у квантових дослідженнях
За матеріалами scitechdaily.com.
Telegram 
Viber 
