Драматические события, которые определенно являются столкновениями черных дыр, обычно избегают научных наблюдений. Невидимое столкновение невидимых объектов не будет легко увидеть. Если только мы не добавим еще одну дыру в смесь и не добавим целую космическую вспышку с миллиардной солнечной энергией.
Из-за случайного присутствия третьей, огромной черной дыры, а именно «сжигания» окружающего пылевого и газового диска (аккреционного диска), не только удалось обнаружить гравитационные волны, сопровождающие такие события (обнаруженные в 2019 году детекторами американской обсерватории LIGO, лазерный интерферометр гравитационный - Волновая обсерватория), но также видят (впервые) саму катастрофу с помощью оптических телескопов.
- Эта сверхмассивная черная дыра гудела много лет, прежде чем произошло сильное возгорание. Мы пришли к выводу, что это стало следствием объединения двух других черных дыр, - сказал проф. Мэтью Грэм из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) и ведущий автор исследования дырочного соединения в Physical Review Letters .
Второй анализ
По словам соавтора анализа Саавика Форда из Городского университета Нью-Йорка, уверенность ученых в том, что такие и никакие другие источники сигналов, впервые обнаруженные приборами обсерватории LIGO, составляют 99,9%. Это не конец наблюдения и исследования S190521g, как называется комбинация черных дыр. Эксперты, работающие в указанной обсерватории, должны представить свою «версию» в ближайшие месяцы.
- Если две независимые группы ученых придут к одним и тем же выводам о S190521g, то мы сможем описать это явление как действительно впечатляющее, - комментирует ежедневная газета « Гардиан » проф. Альберто Веккио, директор Исследовательского центра гравитационных волн (GWA) в Университете Бирмингема.
Идея о том, что такое космическое столкновение можно увидеть, по крайней мере, теоретически, возникла у Саавика Форда с коллегой Барри МакКернаном. Вопреки распространенному мнению, ученые предположили, что это было бы возможно только в том случае, если черные дыры слились в аккреционном диске третьей сверхмассивной дыры.
Открытие в архиве
Они объединили свои усилия с Мэтью Грэмом, ученым, работающим в Калифорнийском технологическом центре в Цвикки, в обсерватории, которая просто отслеживает все очень яркие события в нашем небе.
Они проникли в базу данных архива ZTF в поисках вспышек, сходящихся во времени и месте с известными столкновениями, например, обнаруженными LIGO. Пойманные в мае 2019 года S190521g отлично выполнили свои теоретические предположения, мы читаем в пресс-релизе .
Сверхмассивная черная дыра была рядом. J1249 + 3449 имеет диаметр, равный орбите Земли вокруг Солнца. На краю аккреционного диска гиганта были две маленькие черные дыры (около 40 км в диаметре и массой 150 Солнц) и горстка звезд. Много облаков пыли и газа танцевало вокруг них. «Эти объекты похожи на рой пчел в бешенстве вокруг гигантского улья королевы прямо в центре», - сказал Форд.
В тот момент, когда пути этих двух черных дыр слились, были созданы сильные гравитационные волны, и вновь созданный объект буквально выбрасывался в противоположном направлении, прямо через газ и пыль аккреционного диска. Все ярко светилось, и элементы этой катастрофы были независимо зарегистрированы приборами обсерватории LIGO и телескопами ZTF. «Именно реакция газа на этот выпущенный снаряд позволяет отчетливо видеть вспышку с помощью оптического телескопа», - объясняет Маккернан.
Объяснение головоломки
Ученые были очень рады подтвердить не только свою теорию, но и тот факт, что им удалось пролить свет на одну из загадок о существовании черных дыр. И слишком много, слишком много сверхмассивных черных дыр, таких как J1249 + 3449.
Если их существование объясняется только теорией снежного кома, где черная дыра растет со временем по массе, то для многих известных объектов такого масштаба объяснения нет. Чтобы иметь возможность возникать таким образом, он должен существовать дольше, чем известная вселенная. И тут приходит объяснение, основанное на наличии аккреционного диска.
Потенциально, если черные дыры группируются так же, как S190521g в пределах диапазона этих дисков, то может произойти даже серия быстрых соединений. - Если есть место, где вы можете скопить несколько черных дыр близко друг к другу, то вы можете легко начать их сопряжение. Газовые облака - это клей, который скрепляет их, - рассказал «Гардиан» проф. Веккио.
