Однажды в Галактике: столкновение неизвестного объекта с останками звезды

Ведущая обсерватория по изучению гравитационных волн недавно зафиксировала колебания в пространстве-времени, которые, по мнению ученых, были вызваны столкновением останков мертвой звезды сверхвысокой плотности с неизвестным объектом.

Останки звезды представляют собой нейтронную звезду - объект, оставшийся после коллапса массивной звезды, когда от нее остается лишь плотное ядро. Нейтронные звезды являются одними из самых плотных объектов во Вселенной с интенсивными гравитационными полями, но не настолько мощными, как у черных дыр, гравитация которых настолько сильна, что даже свет не может покинуть их горизонт событий.

Эти два космических гиганта сталкиваются и сливаются, создавая гравитационные волны - буквально растяжения и сжатия пространства-времени. Первое подтверждение наблюдения слияния нейтронной звезды и черной дыры было сделано в 2021 году.

Сигнал гравитационных волн, обнаруженный обсерваторией LIGO-Virgo-KAGRA в мае 2023 года, прошел 650 миллионов световых лет. Исследователи определили, что сигнал исходит от слияния двух объектов: один из объектов имел массу от 1.2 до 2 солнечных, а другой - от 2.5 до 4.5 солнечных масс.

Меньший объект, вероятно, является нейтронной звездой. Однако более крупный объект превосходит по массе любую известную нейтронную звезду, что указывает на возможность того, что это маленькая черная дыра. Этот объект занимает так называемую "зону массового разрыва" между самыми тяжелыми известными нейтронными звездами и самыми легкими черными дырами.

Детальное изучение столкновения поможет определить, является ли неизвестный объект черной дырой низкой массы, как предполагают ученые, или чем-то иным. По словам Джесс Макайвер, астронома из Университета Британской Колумбии и заместителя представителя научной коллаборации LIGO, открытие указывает на возможность более высокой частоты подобных столкновений между нейтронными звездами и черными дырами низкой массы, чем предполагалось ранее.

Обсерватория LIGO-Virgo-KAGRA возобновит свою работу 10 апреля и будет продолжать наблюдения до февраля 2025 года. Ожидается, что за это время будет зафиксировано более 200 сигналов гравитационных волн.

Научное сообщество в предвкушении новых открытий в изучении гравитационных волн, особенно после подтверждения первых признаков фоновых гравитационных волн от танцев супермассивных черных дыр. Также планируется запуск космической обсерватории LISA, которая будет слушать гравитационные волны в условиях космического пространства, избегая помех, характерных для Земли.