Ssylka

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

9596Легендарный актер Джон литгоу может стать новым дамблдором 9595От луперкалий до валентинок: история превращения языческого обряда в праздник любви 9594Возвращение культурного наследия: музеи северной Ирландии передают Гавайям священные... 9593Анадырь: истинный восточный форпост России 9592Как одиночный нейтрино с рекордной энергией может изменить астрофизику? 9591Растительный "пластырь" из бактериальной целлюлозы совершает прорыв в... 9590Почему солнечный максимум 2025 года может изменить нашу жизнь? 9589Как наука объясняет особую привлекательность некоторых людей для мух? 9588Цифровая безопасность: как защитить камеры своих устройств от взлома 9587Космический рекордсмен: обнаружен нейтрино с беспрецедентной энергией 9586Как 16-летний вундеркинд из Лондона покоряет Кремниевую долину 9585История праздника любви: от древнеримского мученика до глобального феномена 9584Искусственный интеллект против ножевой преступности в Лондоне 9583Как генетически модифицированные организмы помогут очистить планету от ртути? 9582Как культура парковки передним ходом влияет на безопасность дорожного движения?