Гравитационные волны помогли обнаружить кандидатов в «промежуточные» черные дыры
Сегодня во Вселенной известны всего два типа черных дыр: звездной массы (от нескольких до десятков, реже — сотен солнечных масс) и сверхмассивные (от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца). Но поскольку Общая теория относительности допускает существование черных дыр практически любой массы, ученые продолжают поиски «промежуточных» объектов. Недавно, проанализировав данные 11 гравитационно-волновых событий, астрофизики сообщили об обнаружении пяти кандидатов в такие черные дыры.
«Промежуточными» или «легкими» черными дырами называют объекты массой 100-350 солнечных. Ранее Naked Science рассказывал об обнаружении в сердце Млечного Пути сразу двух таких «средних» объектов. Хотя точные механизмы их формирования пока неизвестны, предполагается, что они могли возникнуть путем гравитационного коллапса одиночной звезды — так же, как и черные дыры звездной массы. С той лишь разницей, что их формирование происходит в условиях, отличных от центров галактик, в которых рождаются сверхмассивные черные дыры.
Теперь международная группа астрофизиков из Университета Вандербильда (США) под руководством Карен Джани (Karan Jani) и Кристал Руис-Роча (Krystal Ruiz-Rocha) проанализировала данные, полученные с помощью детекторов гравитационных волн LIGO (США) и Virgo (Италия) и выявила 11 слияний черных дыр массой 100-300 солнечных. Это — самые тяжелые из когда-либо зафиксированных гравитационно-волновых событий. Результаты нового исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Поскольку LIGO и Virgo фиксируют лишь последний миг перед слиянием, получить больше информации о формировании черных дыр средней массы непросто, астрофизики обратились к данным двух ранее опубликованных исследований. Их авторы показали и доказали, что LISA (Laser Interferometer Space Antenna) — совместная миссия NASA и Европейского космического агентства (ESA) — сможет отслеживать «промежуточные» черные дыры за годы до слияния. Запуск миссии запланирован на конец 2030-х годов.
Применив алгоритм Байеса (статистический метод, используемый для определения вероятности событий на основе предыдущих знаний о них) и три модели обработки гравитационно-волновых сигналов — SEOBNRv4PHM, IMRPhenomXPHM и NRSur7dq4 — авторы новой научной работы оценили параметры каждого события, включая массу и спин черных дыр до и после слияния.
Результаты показали, что в пяти из 11 зарегистрированных столкновений (GW191223, GW191225, GW190426, GW200114 и GW200214) черная дыра массой свыше 100 солнечных формировалась с вероятностью 90%. Это особенно верно для событий GW191223 и GW191225 — в них масса первичной черной дыры, скорее всего, превысила 120 солнечных. Значит, космические «монстры» средней массы могут формироваться путем поэтапных столкновений в плотных звездных скоплениях или в окрестностях активных галактических ядер.
Однако, проверив согласованность моделей, исследователи выяснили, что полученные в ряде случаев результаты заметно расходятся. Возможными причинами могут быть как физические характеристики черных дыр (например, ориентацией оси и вращения), так и ограничения моделей, особенно в низкочастотном диапазоне.
Тем не менее новое исследование представляет собой первый комплексный байесовский анализ 11 гравитационно-волновых событий с использованием трех независимых моделей. Астрофизики не только выявили пять убедительных кандидатов в «промежуточные» черные дыры, но и подчеркнули необходимость доработки современных моделей.
Telegram 
Дзен 
VK В шаровых звездных скоплениях должно быть немало небольших черных дыр, но астрономам редко удается их обнаружить. И вот ученые нашли первую черную дыру звездной массы в огромном скоплении Омега Центавра. Объект оказался менее массивным, чем ожидали специалисты, зато с огромным орбитальным периодом.
Долгие годы ультразвуковое исследование (УЗИ) было единственным методом медицинской визуализации в космосе. Однако в 2025 году экипаж коммерческой орбитальной миссии впервые получил диагностические рентгеновские снимки.
Квантовая природа самого пространства могла сделать Вселенную ровной и однородной сразу после ее рождения. К такому выводу физики пришли, изучив одну из современных моделей квантовой гравитации. Выяснилось, что в ней различия в расширении пространства по разным направлениям — так называемые анизотропии — сглаживаются сами собой, без специальных условий. Если выводы ученых верны, это поможет решить одну из главных загадок современной космологии: как ранняя, крайне неоднородная Вселенная стала настолько гладкой, какой мы наблюдаем ее сегодня?
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии