Ученые обнаружили сразу 35 новых гравитационных волн
Их общее количество увеличилось до 90.
В феврале 2016 года было объявлено об одном из самых значимых научных открытий XXI века – ученые экспериментально подтвердили существование гравитационных волн, которое было предсказано еще в начале прошлого века общей теорией относительности. Гравитационные телескопы LIGO и VIRGO тогда зафиксировали сигнал слияния двух черных дыр, которые находятся на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от нас.
С тех пор астрономы зафиксировали еще 64 источника гравитационных волн, а после нового цикла наблюдений их количество достигло 90. Об открытии сразу 35 новых гравитационных волн сообщили ученые лабораторий LIGO (США), VIRGO (Италия) и KAGRA (Япония).
Гравитационную волну излучает любая материя, движущаяся с асимметричным ускорением, однако обнаружить ее экспериментально очень сложно – из-за ее весьма малой величины, с трудом поддающейся регистрации. Поэтому фиксация гравитационных волн на сегодняшний день возможна только от таких катаклизмов, как слияние черных дыр или нейтронных звезд.
Ученые сообщают, что из 35 обнаруженных событий 32, вероятнее всего, являются слиянием черных дыр. Однако два события, похоже, были вызваны поглощением черной дырой нейтронной звезды. Еще один сигнал оказался особенно странным: в этом случае черная дыра столкнулась с «загадочным объектом», масса которого примерно в 2,8 раза больше массы Солнца. По нынешним представлениям, это слишком много, чтобы быть нейтронной звездой, но слишком мало, чтобы оказаться черной дырой.
OzGrav-Swinburne University
Полный список обнаруженных на сегодняшний день гравитационных волн, включая массы каждого объекта-прародителя и массу последнего объекта
Реклама
Команда склоняется к версии, что это черная дыра с малой массой. Верхний предел массы нейтронных звезд кажется довольно хорошо определенным в физике и составляет около 2,1 массы Солнца. Но нижний предел для черных дыр, равный примерно пяти солнечным массам, в основном основан на прежних наблюдениях, поэтому новое открытие, а также аналогичный сигнал в августе 2019 года, может свидетельствовать, что нам необходимо пересмотреть наше понимание того, насколько маломассивными могут быть черные дыры.
В поле зрения обсерваторий попало также чрезвычайно значительное событие, которое получило название GW200220_061928. В его рамках произошло столкновение двух черных дыр с массой в 87 и 61 больше солнечных. В результате образовалась черная дыра с массой в 141 раз превышающей солнечную. Недостающие семь солнечных масс были преобразованы в энергию и унесены в виде гравитационных волн.
Астрономы смогли определить вращение некоторых черных дыр по их сигналам гравитационных волн. В двух случаях оказалось, что до их слияния черные дыры вращались в обратном направлении относительно своих орбит вокруг друг друга. Исследователи говорят, что кладезь новых данных может помочь астрономам разгадать главные загадки космоса.
«Это правда новая эра обнаружения гравитационных волн, и растущее число открытий дает очень много информации о жизни и смерти звезд во Вселенной», – говорит соавтор исследования Сьюзан Скотт.
В обсерваториях LIGO и VIRGO в настоящее время проводятся работы по усовершенствованию перед предстоящим четвертым сеансом наблюдений, который, как ожидается, начнется следующим летом. Обсерватория KAGRA также присоединится к следующему полному циклу наблюдений.
