Могут ли гравитационные волны раскрыть тайны происхождения черных дыр?

Подобно тому, как анализ ДНК позволяет проследить происхождение человека, гравитационные волны открывают уникальную возможность изучить «родословную» черных дыр. Исследование, проведенное учеными из Университета Кардиффа, совместно с коллегами из других научных учреждений, основывается на анализе спина черных дыр, который, как оказалось, является ключом к их истории формирования.
Могут ли гравитационные волны раскрыть тайны происхождения черных дыр?
Изображение носит иллюстративный характер

Черные дыры, как утверждал физик-теоретик Джон Уилер, лишены каких-либо характеристик, кроме массы, заряда и углового момента, словно «не имеют волос». Однако, анализируя гравитационные волны, предсказанные Альбертом Эйнштейном около 110 лет назад в рамках общей теории относительности, можно узнать гораздо больше. Ученые использовали данные о 69 событиях слияния черных дыр, обнаруженных обсерваториями LIGO и Virgo, чтобы исследовать взаимосвязь между спином и массой этих загадочных объектов.

Спин черной дыры, то есть скорость ее вращения, оказался очень информативным показателем. Он несет в себе отпечаток условий, в которых эта черная дыра сформировалась. Например, быстро вращающиеся черные дыры часто образуются в плотных звездных скоплениях, где происходит множество слияний меньших черных дыр.

Одним из ключевых выводов исследования стало обнаружение определенного порога массы, при котором спин черной дыры меняется. Этот факт свидетельствует о том, что сверхмассивные черные дыры, чья масса превосходит массу Солнца в миллионы и миллиарды раз, вероятно, растут за счет последовательных слияний более мелких черных дыр, чья масса от 10 до 100 солнечных масс.

Работа команды, возглавляемой Фабио Антонини из школы физики и астрономии Университета Кардиффа, позволила прийти к выводу, что черные дыры накапливают массу не линейно, а в результате ряда взаимодействий, изменяющих их характеристики. Изучение таких процессов важно для понимания механизмов эволюции галактик, в центрах которых и находятся сверхмассивные черные дыры.

Изобель Ромеро-Шоу, исследователь из Кембриджского университета, и Томас Каллистер, из университета Чикаго, внесли существенный вклад в данную работу. Обсерватория LIGO и Virgo, чьи данные использовались в исследовании, обнаружили гравитационные волны от столкновения черных дыр впервые в 2015 году. Эти наблюдения стали отправной точкой для многих исследований в области астрофизики.

Результаты исследования, опубликованные 7 января в журнале Physical Review Letters, являются важным шагом к созданию более точных компьютерных моделей формирования черных дыр. Эти модели позволят ученым глубже понять процессы их слияния и эволюции.

В дальнейшем, результаты работы будут использованы для интерпретации данных, которые будут получены в ходе работы будущих гравитационных обсерваторий, таких как Einstein Telescope (наземная обсерватория) и LISA (космическая обсерватория). Эти обсерватории будут способны детектировать гравитационные волны с большей чувствительностью и в более широком диапазоне частот, что позволит получить еще более подробную картину «родословной» черных дыр.

Изучение гравитационных волн даёт уникальную возможность заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной и исследовать процессы, происходившие на протяжении миллиардов лет. С каждым новым открытием мы приближаемся к пониманию тайн космоса и его фундаментальных законов.

Метод, используемый исследователями, основан на изучении особенностей гравитационного сигнала, который несет информацию о параметрах и взаимодействиях черных дыр. Анализируя этот сигнал, можно узнать не только массу и спин черных дыр, но и историю их формирования.

Таким образом, гравитационные волны открывают совершенно новую главу в изучении черных дыр, предоставляя нам возможность заглянуть в их прошлое и понять, как они растут и эволюционируют. Этот «космический тест ДНК» позволит нам разгадать многие загадки Вселенной, в том числе связанные с образованием самых массивных объектов в космосе.


Новое на сайте

19209Как беспрецедентный бунт чернокожих женщин в суде Бостона разрушил планы рабовладельцев? 19208Как новые поколения троянов удаленного доступа захватывают системы ради кибершпионажа и... 19207Почему мировые киберпреступники захватили рекламные сети, и как Meta вместе с властями... 19206Как фальшивый пакет StripeApi.Net в NuGet Gallery незаметно похищал финансовые API-токены... 19205Зачем неизвестная группировка UAT-10027 внедряет бэкдор Dohdoor в системы образования и... 19204Ритуальный предсвадебный плач как форма протеста в традиционном Китае 19203Невидимая угроза в оперативной памяти: масштабная атака северокорейских хакеров на... 19202Как уязвимость нулевого дня в Cisco SD-WAN позволяет хакерам незаметно захватывать... 19201Как Google разрушил глобальную шпионскую сеть UNC2814, охватившую правительства 70 стран... 19200Как простое открытие репозитория в Claude Code позволяет хакерам получить полный контроль... 19199Зачем киберсиндикат SLH платит женщинам до 1000 долларов за один телефонный звонок в... 19198Устранение слепых зон SOC: переход к доказательной сортировке угроз для защиты бизнеса 19197Скрытые бэкдоры в цепочках поставок по: атаки через вредоносные пакеты NuGet и npm 19196Как абсолютная самоотдача, отказ от эго и физиологическое переосмысление тревоги помогают... 19195Отказ от стратегии гладиаторов как главный драйвер экспоненциального роста корпораций
Ссылка