Астрономи вперше записали звук зіткнення двох чорних дір

Астрономи вперше зафіксували своєрідний «звук» чорної діри, яка отримала потужний поштовх у космосі після зіткнення. Йдеться про подію GW190412, виявлену ще у 2019 році за допомогою гравітаційних хвиль. Це відкриття дало можливість вперше виміряти швидкість і напрямок руху новоутвореної чорної діри після злиття, що стало важливим кроком у розвитку гравітаційної астрономії.

Гравітаційні хвилі виникають як збурення простору-часу внаслідок руху масивних об’єктів, зокрема чорних дір, які під час злиття створюють найбільш потужні сигнали. Подію GW190412 відзначає її асиметричний характер: одна чорна діра мала масу близько 30 сонячних, інша — лише 8,4. Через таку різницю новоутворена чорна діра отримала «удар» і почала рухатися зі швидкістю понад 50 км/с (31 миля/с). Така сила здатна виштовхнути її за межі зоряного скупчення, у якому вона виникла.

Астрофізик Кустав Чандра з Пенсільванського університету зазначає, що це один із небагатьох випадків в астрофізиці, коли вченим вдається відтворити повний тривимірний рух об’єкта на мільярди світлових років від Землі, використовуючи лише «хвилі» простору-часу. «Це вражаюча демонстрація можливостей гравітаційних хвиль», — підкреслив він.

Методика аналізу таких сигналів дає змогу вимірювати напрямок і швидкість руху чорних дір після злиття. Астрофізик Хуан Кальдерон-Бустільйо порівняв їх із грою симфонічного оркестру: кожен сигнал — це поєднання різних хвиль, які разом створюють «музику». Так само різні гравітаційні компоненти розкривають характеристики чорних дір, включно з їхнім обертанням, масою і траєкторією.

Дослідники відзначають, що відскоки чорних дір можуть породжувати електромагнітні спалахи, якщо вони рухаються крізь щільні середовища, наприклад ядро галактики. Астрофізик Самсон Леонг із Китайського університету Гонконгу пояснив, що визначення напряму руху чорної діри допомагає відрізнити події з реальними сигналами від випадкових збігів. Це відкриває нові можливості для пошуку поєднаних гравітаційних і електромагнітних спостережень, роблячи дослідження чорних дір ще точнішими.