Астрономи відкрили аномальний сигнал, що змінює наукове розуміння формування чорних дір

Астрономи, які працюють із даними колаборації LIGO-Vir­go-KAGRA, виявили незвичний сигнал у гравітаційних хвилях від події 2019 року, відомої як GW190814. Свіжий аналіз показав аномальне прискорення, яке може свідчити про присутність третьої чорної діри — вперше зафіксованої у системі злиття.

«Це перше міжнародне відкриття чітких доказів існування третього компактного об’єкта в події злиття подвійних чорних дір», — заявив Вен-Бяо Хан з Китайської академії наук. За його словами, відкриття змінює уявлення про те, що подвійні чорні діри формуються ізольовано: вони можуть бути частиною складніших гравітаційних систем.

Подія GW190814 вже привертала увагу: одна з чорних дір мала лише 2,6 маси Сонця — на межі з нейтронною зорею, а друга була значно масивнішою — близько 23 сонячних мас. Такий дисбаланс не узгоджується з класичними моделями зоряної еволюції, які прогнозують утворення пар об’єктів приблизно однакової маси. Команда Шу-Ченга Янга з Китайської академії наук припустила, що ця пара могла сформуватися під впливом гравітації третього, більшого чорного об’єкта.

Перевірка даних показала, що подвійна система могла відчувати додаткове прискорення вздовж лінії спостереження — приблизно 0,0015 швидкості світла. Ймовірність цього сценарію оцінюється в ~90%. Це вказує на те, що процеси формування чорних дір і їхні зіткнення можуть бути значно складнішими, ніж вважалося раніше, і що в природі існують триєдині системи чорних дір.

Результати підтверджують можливість ієрархічних злиттів, коли одна чорна діра є продуктом попереднього зіткнення. Наступна серія спостережень обсерваторій LIGO, Vir­go та KAGRA може принести нові дані та пролити світло на різні сценарії взаємодії чорних дір у Всесвіті. Дослідження опубліковане в The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters.