Учёные зафиксировали гравитационные волны невиданной мощности от столкновения гигантских чёрных дыр

Обнаружены гравитационные волны от столкновения мега-чёрной дыры, подтверждающие общую теорию относительности Эйнштейна

В ходе исследования, результаты которого были опубликованы на этой неделе в журнале Physical Review Letters , учёные обнаружили следы столкновения огромных чёрных дыр, скрывающиеся в данных, собранных в 2019 году детекторами LIGO и Virgo. Наибольшее по массе слияние чёрных дыр, когда-либо зарегистрированное, привело к образованию чёрной дыры в 150 раз тяжелее Солнца, что ставит под сомнение некоторые принятые теории.

Физик Бадри Кришнан, один из авторов исследования, отметил, что ранее он рассматривал такой анализ как теоретическую возможность, но никогда не думал, что увидит подобные результаты при своей жизни. Слияние, зафиксированное под названием GW190521 21 мая 2019 года, выделялось среди десятков подобных событий. Его частота слияния была настолько низкой, что система попала в диапазон чувствительности LIGO и Virgo только во время последних двух орбит.

Кришнан и его коллеги решили выяснить, несут ли гравитационные волны от этого события информацию не только о времени до слияния, но и о моментах сразу после него. В момент слияния двух чёрных дыр образуется асимметричная чёрная дыра, которая быстро принимает сферическую форму. Так же, как колокол звучит на определённых частотах, зависящих от его формы, стабилизирующаяся чёрная дыра "затухает", излучая гравитационные волны с частотами, определяемыми её массой и вращением.

Исследователи проанализировали данные события GW190521 и обнаружили две отдельные частоты затухания, которые в сумме указывают на то, что результирующая чёрная дыра имеет массу около 250 солнечных масс — гораздо большую, чем предполагалось в первоначальном анализе команды LIGO-Virgo.

Эти открытия предоставляют новый, строгий тест для общей теории относительности Альберта Эйнштейна, делая детализированные предсказания относительно чёрных дыр и гравитационных волн. Как подчеркнул Стивен Гиддингс, теоретический физик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, мы действительно исследуем новый фронт знаний.