Підписуйтеся на наш телеграм канал!
Астрономи змоделювали аномальне зіткнення чорних дір, які не повинні існувати
Астрономи з Центру комп’ютерної астрофізики Інституту Флетайрона (США) вперше змоделювали механізм, який пояснює «неможливе» зіткнення двох надмасивних чорних дір, зафіксоване у 2023 році. Подія GW231123 стала однією з найзагадковіших у спостереженнях детекторів LIGO-Virgo-KAGRA: на відстані близько 7 мільярдів світлових років об’єдналися дві чорні діри з масами понад 70 сонячних і надзвичайно високим обертанням.
За класичними моделями зоряної еволюції, зірки в діапазоні 70–140 мас Сонця вибухають як парно-нестабільні наднові, повністю знищуючи себе без залишків. Тому вважалося, що чорні діри таких розмірів можуть виникати лише вдруге — після злиття менших. У випадку GW231123 маса й обертання об’єктів не узгоджувалися з цим сценарієм, що поставило під сумнів чинні теорії.
Команда під керівництвом астрофізика Оре Готліба провела серію комп’ютерних симуляцій, які вперше врахували вплив магнітних полів на еволюцію зорі. Моделі показали, що магнітні сили та обертання створюють потоки речовини, які викидають частину маси у космос ще до колапсу. Це дозволяє утворити чорну діру меншої маси, ніж передбачали попередні розрахунки, але зберегти її високу швидкість обертання.
Інфографіка, що описує наукову роботу. Джерело: Люсі Рідінг-Ікканда/Фонд Сімонса
«Ми виявили, що магнітні поля можуть буквально здувати частину речовини зорі, перш ніж вона потрапить у чорну діру», — зазначив Готліб. За його словами, це пояснює, як могли виникнути об’єкти, що потрапляють у «заборонену» зону мас, але узгоджуються з реальними спостереженнями. Дослідники також встановили, що такі процеси супроводжуються гамма-спалахами, які можна буде зафіксувати телескопами майбутніх місій.
Робота Готліба не лише розв’язує загадку GW231123, а й демонструє нову закономірність: сильні магнітні поля формують легші, повільніші чорні діри, а слабкі — важчі й швидко обертові. Це відкриває шлях до перегляду теорії еволюції чорних дір і глибшого розуміння того, як Всесвіт породжує найекстремальніші об’єкти.