Астрономи зафіксували космічне зіткнення, що може докорінно змінити уявлення про еволюцію чорних дір у Всесвіті

Два чорних діри зіткнулися у події, яка може змінити уявлення про градацію чорних дір у Всесвіті. Злиття GW 231123, зафіксоване 23 листопада 2023 року, стало наймасштабнішим зі спостережених: результатом стало формування чорної діри масою понад 225 сонячних мас — суттєво більше, ніж у попереднього рекордсмена (142 сонячних маси).

Унікальність цієї події полягає в тому, що обидві чорні діри, які зіткнулися, мали масу, що перевищує теоретичний ліміт для об’єктів, які можуть утворитися внаслідок колапсу ядра однієї зірки. Це вказує на те, що вони самі могли виникнути через попередні злиття менших чорних дір — тобто, перед нами “другий рівень” космічного каскаду.

Фізики підкреслюють, що чорні діри такої маси не можуть виникати безпосередньо зі звичайної еволюції зірок: при певних масах зоря вибухає так потужно, що не залишається навіть ядра (цей процес називається парно-нестабільною надновою). За оцінками, ця межа становить приблизно 40–60 сонячних мас. Проте вже не вперше реєструються зіткнення об’єктів, що цю межу перевищують.

Ще одна особливість GW 231123 — обидві чорні діри оберталися майже на максимальній можливій швидкості, що ускладнило розшифровку гравітаційного сигналу, але може слугувати “відбитком” історії: такі швидкості характерні саме для об’єктів, що вже пройшли через попередні злиття.

Завдяки мережі детекторів гравітаційних хвиль (LIGO, Vir­go, KAGRA) астрономи тепер можуть фіксувати десятки подібних подій, детально аналізуючи властивості чорних дір. Кожне нове зіткнення дає більше даних про те, як чорні діри ростуть та як із зіркових залишків поступово формуються “гіганти” — ймовірні попередники надмасивних чорних дір у центрах галактик.

Дослідники підкреслюють, що розгадка GW 231123 може зайняти роки, а результати допоможуть сформувати нові теорії щодо народження й еволюції наймасивніших чорних дір у Всесвіті.