Детектори на гравитационни вълни засякоха най-големия сблъсък на черни дупки в историята на наблюденията

Астрономи съобщиха за гравитационно-вълновото събитие GW 231123, което буквално разрушава класическата теория за образуването на черни дупки. Детекторите на обсерваториите LIGO, Virgo и KAGRA откриха ехото на това явление на 23 ноември 2023 година. Сливането на две черни дупки с хипотетична междинна маса доведе до образуването на черна дупка с маса над 225 слънчеви маси, което го прави най-голямото регистрирано сливане, открито от наземни детектори.

Теорията лесно обяснява раждането на черни дупки със звездна маса – те се образуват в резултат на експлозии на свръхнови в строго определен диапазон от маси на умиращи по този начин звезди. Според моделите границата на подобни явления е 40-60 слънчеви маси. Всички звезди, които са по-тежки от този таван се взривяват безследно. Така, условно казано, една звезда не може да произведе черна дупка с маса, по-голяма от 50 слънчеви маси.

Събитието GW 231123, което зашемети учените, възникна в процеса на сливане на „невъзможните“ по маса черни дупки, всяка от които в около 100 пъти по-голяма от масата на Слънцето.

Обсерваториите за гравитационни вълни – американската LIGO и европейската Virgo за първи път откриха гравитационни вълни през 2015 гoдина. По-късно към тях се присъедини и японският детектор KAGRA. От началото на изследването са успели да регистрират около 300 събития, някои от които са възникнали в процеса на сливане на черни дупки с определена маса. Предишният рекорд е раждането на черна дупка с маса 142 слънчеви маси, което е станало след сливането на две черни дупки с маси 66 и 85 слънчеви маси.

Новото събитие е около един и половина пъти по-голямо от предишния рекорд, което озадачи учените още повече.

Тази загадка обаче може да изясни механизма на растеж на черните дупки, който се състои в това да ги поглъщат взаимно, а не само междузвездната материя. Този механизъм не е напълно изучен, но на примера на новите и последващите открития с времето може да придобие ясни контури. Например, при сливане черните дупки образуват обект с още по-голяма скорост на въртене. Чрез анализ на скоростта на въртене на отделни черни дупки е възможно да се реконструират етапите на сливане, които са позволили на обекта да нарасне до определен размер, но всичко това ще стане по-късно, когато се събере повече изследователски материал.