Космические яйца: у некоторых черных дыр обнаружена интересная особенность

С помощью детекторов гравитационных волн ученые обнаружили, что орбиты некоторых двойных черных дыр могут иметь форму яйца и демонстрируют интересное колебание. Открытие этих орбит овальной формы может помочь астрономам определить, как образовалась каждая из этих двойных систем черных дыр. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, они выяснили, что большинство двойных черных дыр имеют так называемые квазикруговые орбиты. Это значит, что расстояние между черными дырами со временем уменьшается из-за выпуска гравитационных волн. Но некоторые двойные черные дыры могут находиться на эксцентрических" орбитах, то есть они имеют овальную форму или форму яйца. Астрономы обнаружили, что вершина этих "яиц" может вращаться, когда черные дыры вращаются вокруг друг друга.

Ученые изучили 57 двойных черных дыр, которые были обнаружены с помощью гравитационных волн специальными детекторами на Земле. Гравитационные волны — это пульсации в пространстве-времени, которые впервые предсказал Альберт Эйнштейн.

Гравитационные волны

Согласно общей теории относительности, объекты с массой создают искривление в ткани пространства-времени. Гравитация возникает из-за этой кривизны, которая становится все более сильной по мере увеличения массы объектов. Эйнштейн также предсказал что, когда объекты ускоряются, они посылают крошечные пульсации, распространяющиеся через пространство-время, то есть гравитационные волны.

Когда двойные нейтронные звезды или черные дыры вращаются друг вокруг друга, они постоянно выпускают гравитационные волны, которые уносят энергию из системы в виде момента импульса. Его потеря заставляет орбиты этих тел сжиматься, что приводит к сближению объектов. В конце концов они сталкиваются и сливаются, и создают последний выброс гравитационных волн. Ученые используют гравитационные волны для того, чтобы больше узнать о подобных двойных системах, которые их создают.

Двойные черные дыры

Астрофизики изучают свойства слияния двойных черных дыр, чтобы понять, как они вообще объединяются. Это может произойти ив результате сближения двух черных дыр или систем двойных черных дыр. Или же две черные дыры изначально были созданы в двойной звездной системе. Если двойные черные дыры имеют эксцентрическую орбиту, то скорее всего произошло сближение разных черных дыр, которые затем сливаются в относительно короткие сроки.

Кроме использования эксцентрических орбит для понимания истории двойных черных дыр авторы исследования также изучили, как овальные орбиты влияют на выброс гравитационных волн из двойных систем. Авторы объясняют, что насилие эксцентрической орбиты означает, что в некоторых точках орбиты черные дыры расположены ближе друг к другу. В этом случае они имеют большее ускорение, а значит выпускают больше гравитационных волн.

В то же время ученые говорят, что пока они не имеют достаточно данных чтобы окончательно определить происхождение двойных черных дыр. Но, если будут обнаружены более эксцентричные двойные черные дыры в будущем, то это поможет улучшить понимание механизма их формирования.

Как уже писал Фокус, астрономы обнаружили, что в центре Млечного Пути извергается черная дыра Стрелец А*. Даже таким не очень активным черным дырам, как эта, иногда нужно выбрасывать "выхлопные газы".