Два сверхмассивных объекта во Вселенной движутся навстречу друг другу, и астрономы уже просчитали примерную дату их слияния. По существующим оценкам, столкновение произойдёт примерно через 100 лет. По космическим меркам это практически завтра.
Речь идёт о двух сверхмассивных чёрных дырах — объектах, которые, как правило, занимают центры галактик и обладают массой в миллионы или даже миллиарды солнечных. Когда две такие галактики сближаются и в итоге сливаются, их центральные чёрные дыры начинают медленно, на протяжении миллионов лет, закручиваться друг вокруг друга. Именно это сейчас и происходит с данной парой: процесс уже начался, орбиты сужаются.
Само по себе это не новость для астрофизики. Подобные пары, известные как двойные сверхмассивные чёрные дыры, наблюдались и прежде. Новость в другом: конкретная предсказанная дата финального слияния выпадает на временной горизонт, который укладывается в человеческую историю. Сто лет — это не геологическая эпоха, это примерно три поколения людей.
Когда две сверхмассивные чёрные дыры окончательно сольются, они выпустят колоссальное количество энергии в виде гравитационных волн. Это рябь в самой ткани пространства-времени, которую предсказал ещё Альберт Эйнштейн в рамках общей теории относительности в 1915 году, а впервые напрямую зафиксировал детектор LIGO в сентябре 2015 года — тогда речь шла о столкновении чёрных дыр звёздной массы.
Гравитационные волны от слияния сверхмассивных чёрных дыр будут принципиально иными по характеристикам. Их частота на порядки ниже, чем у тех волн, что регистрирует LIGO. Для их обнаружения нужны детекторы совершенно другого масштаба: либо космические обсерватории вроде планируемого проекта LISA (Laser Interferometer Space Antenna), либо так называемые пульсарные тайминговые решётки — массивы радиотелескопов, которые отслеживают малейшие сбои в периодичности сигналов пульсаров. В 2023 году сразу несколько таких коллабораций, включая NANOGrav, объявили об обнаружении фонового гравитационно-волнового сигнала, который, по всей видимости, как раз и порождается множеством пар сверхмассивных чёрных дыр по всей Вселенной.
Что именно «почувствует» Земля? Физического разрушения не предвидится — расстояние до этой пары слишком велико. Гравитационные волны от события такого масштаба пройдут сквозь планету, деформируя пространство на ничтожную долю диаметра протона. Это неощутимо для человека, но вполне фиксируемо инструментами, которые появятся у учёных через несколько десятилетий.
Именно здесь и кроется подлинный смысл этой новости. Предсказанное слияние станет для будущих поколений астрономов тем, чем для физиков начала XX века было солнечное затмение 1919 года — моментом, когда теорию можно проверить в режиме реального времени, зная заранее, когда и что именно произойдёт. Это редкость в науке, где большинство событий либо уже случились, либо произойдут через миллиарды лет.
Пока что столкновение находится на начальной стадии: чёрные дыры ещё только начинают финальное сближение. Сто лет — это достаточный срок, чтобы развернуть детекторы следующего поколения и встретить это событие во всеоружии. Возможно, именно слияние этой пары станет первым случаем, когда человечество заранее знало о космической катастрофе и сознательно подготовилось её наблюдать.
Изображение носит иллюстративный характер
Речь идёт о двух сверхмассивных чёрных дырах — объектах, которые, как правило, занимают центры галактик и обладают массой в миллионы или даже миллиарды солнечных. Когда две такие галактики сближаются и в итоге сливаются, их центральные чёрные дыры начинают медленно, на протяжении миллионов лет, закручиваться друг вокруг друга. Именно это сейчас и происходит с данной парой: процесс уже начался, орбиты сужаются.
Само по себе это не новость для астрофизики. Подобные пары, известные как двойные сверхмассивные чёрные дыры, наблюдались и прежде. Новость в другом: конкретная предсказанная дата финального слияния выпадает на временной горизонт, который укладывается в человеческую историю. Сто лет — это не геологическая эпоха, это примерно три поколения людей.
Когда две сверхмассивные чёрные дыры окончательно сольются, они выпустят колоссальное количество энергии в виде гравитационных волн. Это рябь в самой ткани пространства-времени, которую предсказал ещё Альберт Эйнштейн в рамках общей теории относительности в 1915 году, а впервые напрямую зафиксировал детектор LIGO в сентябре 2015 года — тогда речь шла о столкновении чёрных дыр звёздной массы.
Гравитационные волны от слияния сверхмассивных чёрных дыр будут принципиально иными по характеристикам. Их частота на порядки ниже, чем у тех волн, что регистрирует LIGO. Для их обнаружения нужны детекторы совершенно другого масштаба: либо космические обсерватории вроде планируемого проекта LISA (Laser Interferometer Space Antenna), либо так называемые пульсарные тайминговые решётки — массивы радиотелескопов, которые отслеживают малейшие сбои в периодичности сигналов пульсаров. В 2023 году сразу несколько таких коллабораций, включая NANOGrav, объявили об обнаружении фонового гравитационно-волнового сигнала, который, по всей видимости, как раз и порождается множеством пар сверхмассивных чёрных дыр по всей Вселенной.
Что именно «почувствует» Земля? Физического разрушения не предвидится — расстояние до этой пары слишком велико. Гравитационные волны от события такого масштаба пройдут сквозь планету, деформируя пространство на ничтожную долю диаметра протона. Это неощутимо для человека, но вполне фиксируемо инструментами, которые появятся у учёных через несколько десятилетий.
Именно здесь и кроется подлинный смысл этой новости. Предсказанное слияние станет для будущих поколений астрономов тем, чем для физиков начала XX века было солнечное затмение 1919 года — моментом, когда теорию можно проверить в режиме реального времени, зная заранее, когда и что именно произойдёт. Это редкость в науке, где большинство событий либо уже случились, либо произойдут через миллиарды лет.
Пока что столкновение находится на начальной стадии: чёрные дыры ещё только начинают финальное сближение. Сто лет — это достаточный срок, чтобы развернуть детекторы следующего поколения и встретить это событие во всеоружии. Возможно, именно слияние этой пары станет первым случаем, когда человечество заранее знало о космической катастрофе и сознательно подготовилось её наблюдать.
