Астрономи довели, що чорні діри здатні спотворювати світло у космосі

Астрономи з Оксфорда та Інституту гравітаційної фізики Макса Планка запропонували новий спосіб виявлення пар надмасивних чорних дір, які перебувають у процесі зближення. Дослідження, опубліковане 12 лютого в журналі Phys­i­cal Review Let­ters, показує, що такі системи можуть видавати себе через гравітаційне лінзування світла далеких зір.

Зазвичай чорна діра може «лінзувати» зорю лише за ідеального вирівнювання. Але у випадку подвійної системи ситуація змінюється: дві чорні діри діють як пара обертових лінз, створюючи так звану «каустичну криву». Уздовж цієї кривої світло від зір значно посилюється, і вони можуть періодично спалахувати, коли чорні діри рухаються по орбіті.

Такі повторювані спалахи, що тривають роками, можуть стати характерним сигналом існування подвійних надмасивних чорних дір. За словами дослідників, це відкриває шлях до багатоканальних спостережень — одночасного вивчення чорних дір через електромагнітне випромінювання та гравітаційні хвилі.

З часом орбіти чорних дір скорочуються, адже вони втрачають енергію через випромінювання гравітаційних хвиль. Це поступово змінює форму та частоту «каустичної кривої», що може містити інформацію про масу та еволюцію системи.

Майбутні огляди неба, зокрема обсерваторія Віри Рубін у Чилі та космічний телескоп Nan­cy Grace Roman, здатні виявляти такі лінзові події. А в 2030‑х роках очікується запуск європейської місії LISA, яка зможе поєднати дані про гравітаційні хвилі з оптичними спостереженнями, створивши новий інструмент для дослідження подвійних чорних дір у Всесвіті.