Злиття чорних дір GW231123: вчені пояснили «неможливий» сигнал

·432 слівредакція
Злиття чорних дір GW231123: вчені пояснили «неможливий» сигнал

Астрофізики припустили, що незвичний сигнал гравітаційних хвиль GW231123 був спотворений і підсилений об'єктом на шляху до Землі. Якщо це підтвердиться, йдеться про перше спостереження гравітаційного лінзування гравітаційних хвиль.

Майже три роки тому детектори гравітаційних хвиль зафіксували сигнал під назвою GW231123. Його джерелом було злиття двох чорних дір на відстані близько 2 мільярдів світлових років від Землі. Попередні дослідження показали, що в результаті зіткнення утворилася чорна діра масою у 230 разів більшою за масу Сонця.

Загадка полягала в тому, що самі чорні діри, які злилися, мали масу, що перевищувала масу Сонця у 100 і 130 разів відповідно. Це занадто багато, щоб пояснити їхнє походження від загибелі зірок, тобто як чорні діри зоряної маси. Тому подія виглядала такою, що суперечить наявним уявленням про Всесвіт.

Автори нового дослідження, опублікованого в The Astrophysical Journal Letters, вважають, що закони фізики насправді не були порушені. На їхню думку, сигнал гравітаційних хвиль міг бути спотворений і посилений масивним об'єктом, розташованим між Землею та місцем злиття. Ідеться про явище гравітаційного лінзування.

Раніше було доведено, що гравітаційне лінзування здатне спотворювати й підсилювати світло від дуже далеких об'єктів. Але вплив цього явища на гравітаційні хвилі досі не спостерігали. Якщо висновки дослідження правильні, це перший такий випадок.

За розрахунками, сигнал був настільки підсилений, що це створило хибне враження про розміри чорних дір. З урахуванням спотворення маса чорної діри, яка утворилася в результаті злиття, становила б близько 140 мас Сонця, а не 230. Тобто обидві чорні діри були меншими і не суперечать наявним законам утворення чорних дір зоряної маси.

Астрофізики припускають, що сигнал підсилив об'єкт масою від 190 до 850 мас Сонця. Це могла бути компактна галактика або кульове зоряне скупчення. Водночас за нинішніми даними спостережень гравітаційне лінзування створюють гігантські об'єкти, як-от галактики, маса яких може сягати трильйонів мас Сонця. Саме тому досі незрозуміло, що це за об'єкт. До того ж його поки не виявили в просторі між Землею та точкою походження сигналу GW231123.

Що це означає для науки. Якщо вдасться з'ясувати, який саме об'єкт підсилив сигнал, і довести факт спотворення гравітаційних хвиль, це може спричинити революцію в астрофізиці.

Читайте також