Британські астрономи довели, що мертві зірки можуть створювати нові чорні діри

Фізики зафіксували два рідкісні злиття чорних дір, у яких більші об’єкти, ймовірно, є залишками попередніх зіткнень — так званими чорними дірами другого покоління. Відкриття опубліковане в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters і стало можливим завдяки даним колаборації LIGO-Vir­go-KAGRA, що досліджує гравітаційні хвилі — коливання простору-часу, які виникають під час масштабних космічних подій.

Перше злиття GW241011, відбулося між чорними дірами масою 6 і 20 сонячних мас на відстані приблизно 700 мільйонів світлових років. Більша з них оберталася з однією з найвищих швидкостей, які коли-небудь фіксувалися. Друге зіткнення, GW241110, сталося 10 листопада 2024 року між об’єктами масою 8 і 17 сонячних мас на відстані 2,4 мільярда світлових років. У цьому випадку більша чорна діра оберталася у напрямку, протилежному до орбіти — явище, яке досі не спостерігалося.

Науковці з Кардіфського університету, Університету Британської Колумбії та інших установ дійшли висновку, що обидві події є наслідком ієрархічних злиттів — коли чорні діри, що вже колись злилися, знову стають учасниками нових зіткнень у надщільних зоряних скупченнях. «Це одне з наших найзахопливіших відкриттів. Ми отримали переконливі докази того, що в космосі існують дуже щільні регіони, де мертві зорі постійно зближуються», — прокоментувала астрофізикиня Джесс МакАйвер з Університету Британської Колумбії.

Спостереження також підтвердили загальну теорію відносності Альберта Ейнштейна. Зокрема, під час події GW241011 було зафіксовано деформацію чорної діри в процесі обертання — ефект, який точно відповідає передбаченням Ейнштейна та математика Роя Керра щодо обертальних чорних дір.

Крім того, у сигналі гравітаційних хвиль дослідники виявили характерне «гудіння» — обертон, спричинений різницею мас між чорними дірами. Це явище, подібне до гармонік у музичних інструментах, стало ще одним підтвердженням правильності теоретичних моделей і допомагає краще зрозуміти поведінку простору-часу в екстремальних умовах.