Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Гравитационный телескоп впервые зарегистрировал слияние черных дыр промежуточных масс
Гравитационный телескоп LIGO совместно с детекторами Virgo и Kamioka зарегистрировал волны от слияния самой массивной пары черных дыр изо всех, с которым пока сталкивалась гравитационно-волновая астрономия. Слившиеся ЧД имели слишком высокую массу, чтобы возникнуть в результате нормальной звездной эволюции, при этим еще и вращалась почти на пределе теоретически возможного.
Еще в первой половине прошлого века физики пришли к выводу, что при движении с переменным ускорением тела испускают гравитационные волны, теряя при этом массу. Эйнштейн пришел к выводу (с которым многие физики не согласны до сих пор), что сами гравитационные волны при этом массы не имеют, то есть их излучение означает временное уменьшение массы Вселенной.
Лишь в 2015 году удалось запустить LIGO — систему интерферометров, измеряющих скорость прохождения световых волн на длинных участках достаточно точно, чтобы обнаружить гравиволну. Это возможно за счет того, что при распространении в пространстве-времени такая волна слегка искажает его, то есть в момент прохождения между двумя точками на мгновение меняет расстояние между ними. За первую регистрацию гравитационной волны этой системой дали Нобелевскую премию по физике 2017 года.
Несмотря на огромную чувствительность LIGO, работающего в сочетании с Virgo и Kamioka, пока они могут регистрировать гравиволны лишь от слияния действительно массивных объектов — черных дыр и нейтронных звезд. Прежде чем слиться, они вращаются друг вокруг друга, обеспечивая то самое переменное ускорение, что порождает гравиволны. До сих пор гравитационной астрономии удалось зарегистрировать лишь около 300 таких событий.
Теперь астрономы представили на 24-м Международном конгрессе по общей относительности и гравитации в Глазго (Великобритания) данные по крупнейшему из зафиксированных ими слияний — событию GW231123. Текст научной работы об этом опубликовали на сервере препринтов Корнеллского университета.
Само событие зарегистрировали в ноябре 2023 года, однако его интерпретация заняла больше времени, чем обычно. Причиной стала необычность сигнала. С одной стороны, он указывал на слияние двух ЧД с массами примерно 137 и 103 солнечных. Итоговая ЧД имела массу в 225 солнечных, остальные полтора десятка солнечных масс ушли с гравитационными волнами. Время прохождения гравиволны до нас определить получилось лишь весьма примерно — в диапазоне от 2,28 до 13,37 миллиарда лет. Возраст события — около 9,46 миллиарда лет (z=0,39).
Что особенно необычно, оба объекта перед слиянием имели очень высокую скорость вращения, в 0,90 и 0,80 от максимально возможных (теоретический максимум — 1,0). Такая скорость ведет к значительно более сложной картине гравиволн, поскольку орбита ЧД, крутящихся с такой скоростью, будет неизбежно «подрагивать» перед слиянием.
«Это самая массивная пара черных дыр, что мы наблюдали с помощью гравитационных волн. И она вызов нашему пониманию формирования черных дыр: настолько массивные ЧД не могут появиться через стандартную звездную эволюцию», — отметил один из участников коллаборации, работающей с LIGO, Марк Ханнам (Mark Hannam)
Речь о том, что обычные черные дыры по массе близки к массивным звездам, из которых они и образуются при взрыве сверхновой, сжимающей внутренние части звезды до плотности, делающей ее ЧД. Есть еще намного более «тяжелые» сверхмассивные черные дыры (СМЧД) в центрах галактик, но ясно, что они образуются по другому сценарию.
Черные дыры промежуточных масс, то есть от сотни до сотни тысяч масс Солнца, не могут образоваться ни в результате взрывного коллапса звезды, ни за счет процессов, порождающих СМЧД. Как именно они образуются — все еще не очень понятно, откуда и оговорка Ханнама.
В то же время как раз наблюдение LIGO может дать интересную подсказку в этом отношении. Черные дыры, образующиеся при коллапсе звезды, не должны быстро вращаться, тем более настолько быстро, как эта пара. Но после слияния пары ЧД их угловой момент сохраняется, то есть итоговая черная дыра, которая по массе меньше своих «родителей», из-за потери массы на гравиволны, вращается существенно быстрее, чем любая из «родителей». При каждом следующем слиянии скорость вращения может подниматься.
Таким образом, наиболее вероятный сценарий появления обеих черных дыр промежуточных масс, что впервые зарегистрировал LIGO, — серия слияний черных дыр обычных, звездных, масс. Постепенно продукты слияния становились все массивнее и все быстрее вращались. А та ЧД, что получилась в результате их слияния, может вращаться еще быстрее, ближе к теоретическому пределу.
Ранее Naked Science писал о роли открытия гравитационных волн от слияний ЧД в современной космологии: российский физик Николай Горькавый предложил космологическую модель, в рамках которой именно испускание этих волн запускает Большой взрыв и в конечном счете отвечает за феномен так называемой темной энергии.
Telegram 
Дзен 
VK Чемоданы оказались настоящими рассадниками микробов. Как выяснилось, на отдельных частях дорожных сумок может обитать в 58 раз больше бактерий, чем на сиденьях унитазов в общественном туалете.
В условиях отсутствия связи (шахты, горы, тайга) критически важна надежная передача данных. Ученые Пермского Политеха разработали цифровую радиостанцию, устойчивую к помехам и физическим препятствиям, включая бетонные стены. Устройство передает данные в двух сетях MANET одновременно, обеспечивая скорость до 300 кбит/с (низкоскоростной канал) и 54 Мбит/с (высокоскоростной). Рация работает как ретранслятор и узел сети, что делает ее незаменимой для спасателей, промышленности и туристов. Ключевые преимущества разработки: помехоустойчивость, дальность связи до 30 километров и работа при -25°C до +55 градусов Цельсия.
По мнению ученых, наблюдаемые в атмосфере спутника Сатурна Титана сложные органические молекулы могут соединяться в подобия внутриклеточных органелл — везикул. Более того, в дальнейшем эти структуры способны становиться еще более сложными и образовывать не что иное, как протоклетки.
Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.
Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
В Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ предложили новый подход, основанный на современных методах машинного обучения, для определения генетического происхождения человека. Графовые нейросети позволяют с высокой точностью различать даже очень близкие популяции.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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