Обнаружение гравитационных волн от столкновений между двумя черными дырами или двумя нейтронными звездами становится почти обычным делом, но теперь астрономы обнаружили последний фрагмент трифекта - черную дыру, поглощающую нейтронную звезду. Два отдельных события произошли с разницей всего в несколько дней, когда черные дыры пожирали звезды, как Pac-Man, а не Cookie Monster.
Гравитационные волны - это рябь в самой ткани самого пространства-времени, вызванная некоторыми из самых мощных катаклизмов во Вселенной, такими как столкновения между массивными объектами, такими как черные дыры и нейтронные звезды. С момента первого обнаружения, получившего Нобелевскую премию в 2015 году, было обнаружено более 50 из этих событий.
И теперь ученые подтвердили два новых важных обнаружения. Первое произошло 5 января 2020 года, когда черная дыра с массой примерно в девять раз больше Солнца поглотила нейтронную звезду с массой 1,9 солнечной. Оказалось, что это находится на расстоянии около 900 миллионов световых лет от нас, хотя это местоположение в небе трудно определить именно потому, что один из трех детекторов в коллаборации LIGO-Virgo Collaboration в то время не работал.
Второе событие было зарегистрировано всего через 10 дней, 15 января, с участием черной дыры с массой 6 солнечных и нейтронной звезды с массой 1,5 солнечной, расположенных на расстоянии около 1 миллиарда световых лет от Земли. На этот раз все три детектора были включены и работали, так что местоположение можно было проследить более точно - хотя это все еще полоса неба, примерно в 3000 раз больше, чем полная луна.
В прошлом было известно, что столкновения между парами нейтронных звезд производят ошеломляющие сигналы в других длинах волн, таких как видимый свет, радио, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Поэтому после этих обнаружений астрономы бросились сканировать небо на предмет каких-либо вспышек света или других сигналов. Ничего не было замечено, но команда говорит, что это неудивительно, поскольку большие расстояния означают, что любой свет будет очень тусклым.
Художественный образ черной дыры, поглощающей нейтронную звезду. Фото: Carl Knox, OzGrav-Swinburne University
Еще один фактор, по мнению астрономов, заключается в том, что черные дыры, возможно, были изящными пожирателями. Похоже, они сожрали нейтронные звезды целиком, «как Pac-Man», как выразилась астроном Сьюзен Скотт.
«Это не были события, когда черные дыры жевали звезды, как Cookie Monster, и разбрасывали их по кусочкам», - говорит Патрик Брэди, автор исследования. «Это «разбрасывание» - это то, что могло произвести свет, и мы не думаем, что это произошло в этих случаях».
Это первое подтвержденное обнаружение столкновения между черной дырой и нейтронной звездой, но были и другие кандидаты. Первый случай произошел 26 апреля 2019 года, но позже ученые пришли к выводу, что сигнал, скорее всего, был просто шумом детектора. Второй кандидат был обнаружен в августе 2019 года, но до сих пор неизвестно, какие именно объекты были задействованы.
Следующий запуск наблюдений планируется начать в середине 2022 года, после того, как детекторы пройдут модернизацию. Несомненно, после этого нас ждут новые невероятные открытия.
Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal Letters. Анимацию устрашающе аккуратного слияния можно увидеть на видео ниже.
Источник: New Atlas / Caltech, Northwestern University, Australian National University
