Астрономи зафіксували аномальне злиття чорних дір, що порушує чинні стандарти космології

Міжнародна колаборація LIGO–Virgo–KAGRA повідомила про два унікальні сигнали гравітаційних хвиль, які можуть змінити уявлення про походження чорних дір і перевірити межі сучасної фізики. Вперше в історії дослідники зафіксували надшвидке обертання чорної діри та злиття об’єктів із протилежним напрямом обертання — явища, що не вписуються у стандартні моделі еволюції подвійних систем.

Перша подія, GW241011, стала результатом злиття двох чорних дір із масами 17 і 7 сонячних мас. Вона відбулася близько 700 мільйонів років тому, а її сигнал лише зараз досяг Землі. Масивніша з дір оберталася з рекордною швидкістю — приблизно 75% від теоретичної межі, що робить її найшвидше обертовою чорною дірою, яку коли-небудь фіксували через гравітаційні хвилі.

LIGO–Virgo–KAGRA

Друга подія, GW241110, виявилася не менш незвичною: більша з двох чорних дір (16 і 8 сонячних мас) оберталася у протилежному напрямку до орбіти. Це свідчить, що принаймні одна з них є продуктом попереднього злиття — так званою другопоколінною чорною дірою. За словами професора Стівена Ферхерста з Кардіфського університету, такі об’єкти, ймовірно, формуються у надщільних зоряних скупченнях або центрах галактик.

Окрім космологічного значення, відкриття дозволило перевірити межі загальної теорії відносності Ейнштейна та протестувати гіпотезу про ультралегкі бозони — гіпотетичні частинки, що можуть пояснити природу темної матерії. Спостереження виключили значну частину можливих мас цих частинок, підтвердивши водночас відповідність передбаченням Ейнштейна.

Астрофізик Карл-Йоганн Хастер з Університету Невади назвав ці вимірювання «найточнішими, які людство коли-небудь здійснювало у будь-якій галузі науки». За його словами, результати не лише демонструють чутливість сучасних гравітаційно-хвильових обсерваторій, а й відкривають шлях до виявлення явищ, що можуть виходити за межі відомих фізичних законів.