Астрономия

Гравитационные волны помогли определить форму образовавшейся черной дыры

C. Evans/J. Calderón Bustillo

Международная группа ученых впервые показала, что гравитационные волны от образующейся при столкновении деформированной черной дыры напоминают многократное «чириканье», а не одиночный затухающий сигнал, как считалось ранее. Это связано с формой новой черной дыры и ее вращением. Статья опубликована в журнале Communications Physics.

При столкновении и слиянии двух черных дыр за доли секунды образуется новая сильно деформированная черная дыра, которая высвобождает огромное количество энергии, пока принимает свою окончательную форму. Хотя сталкивающиеся черные дыры не излучают свет, астрономы могут наблюдать гравитационные волны — рябь ткани пространства-времени. Международная группа ученых показала, как в гравитационных волнах закодирована форма черной дыры.

«Мы смоделировали столкновения черных дыр с помощью суперкомпьютера, а затем сравнили быстро меняющуюся форму появившейся черной дыры с гравитационными волнами, которые она излучает, — рассказывает соавтор работы, сотрудник Технологического института Джорджии Кристофер Эванс. — Мы обнаружили, что эти сигналы намного сложнее, чем считалось ранее».

Гравитационные волны от сталкивающихся черных дыр — это незамысловатые сигналы, называемые «чириканьем». При сближении двух черных дыр появляется сигнал с возрастающей частотой и амплитудой, который отражает скорость сближения и радиус орбиты черных дыр. После столкновения сформировавшаяся черная дыра излучает сигнал с постоянной высотой звука и уменьшающейся амплитудой, как после удара колокола.

Однако новое исследование показало, что сигналы сильно зависят от места, с которого наблюдается этот процесс. Если наблюдать черную дыру с экватора, как это сделали ученые, то сигнал гораздо сложнее, он несколько раз увеличивается и уменьшается, таким образом, наблюдается многократное «чириканье». Такой сигнал связан с формой новой черной дыры. Если две столкнувшиеся черные дыры имели разный размер, новая изначально будет вытянутой и заостренной с одной стороны и более гладкой с другой. Через наиболее изогнутые области черная дыра излучает более интенсивные гравитационные волны, а из-за вращения появляется множественное «чириканье».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.