#LIGO

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

Ученые нашли способ «увидеть» свойства горизонта событий черной дыры — области, из которой не может вырваться даже свет. Анализ гравитационных волн от недавнего сигнала слияния космических «монстров» помог выявить признаки, напрямую связанные с этой границей. Открытие может стать новым инструментом для изучения самых экстремальных объектов во Вселенной.

Крупнейший анализ данных гравитационных волн помог поставить под сомнение одну из самых необычных гипотез космологии. Выяснилось, что первичные черные дыры почти наверняка не могут составлять значительную часть темной материи. Это важно, поскольку они десятилетиями считались одними из наиболее необычных и при этом проверяемых кандидатов на роль невидимой массы Вселенной.

Ученые зарегистрировали событие, которое может связать слияние двух черных дыр с гамма-всплеском — явлением, обычно возникающим при столкновениях нейтронных звезд. Открытие имеет важное значение для изучения космоса с помощью гравитационных волн и электромагнитного излучения и показывает, как именно рождаются самые энергичные вспышки во Вселенной.

Ученые впервые обнаружили сигнал из далекого космоса, который совместил характеристики гибели массивной звезды и столкновения двух сверхплотных объектов. Анализ показал, что внутри взрывающейся звезды могло произойти слияние нейтронных звезд, рожденных в процессе катастрофы.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

До сих пор совместные наблюдения гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA показывали только 90 кандидатов в слияния, порождающие гравиволны. Новый каталог более чем удвоил число этих объектов и породил серьезные астрофизические вопросы.

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.

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.

Определение источника гравитационных волн — непростая задача, ведь «рябь пространства — времени» может дойти до Земли из любой точки космоса. Чем быстрее найдется событие, тем лучше удастся его изучить. Раньше на это уходили часы, а новый алгоритм на основе машинного обучения может обнаружить цель за одну секунду.

Проанализировав 47 столкновений черных дыр, зафиксированных с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, и изучив направление движения гравитационных волн, авторы нового исследования проверили гипотезу «зеркальной» симметрии Вселенной. Согласно ей физические законы не меняются, если «поменять местами» лево и право, то есть отразить систему в зеркале.

Команда исследователей Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) в США разработала систему сжатия света для повышения чувствительности обнаружения гравитационных волн.

Обсерватория LIGO засекла слияние нейтронной звезды с массивным компактным объектом. Судя по параметрам, это черная дыра рекордно малой массы. И ученые уверены, что она — лишь первая из целой серии подобных находок.

Международная команда физиков допустила, что в расширяющейся Вселенной теоретически возможно существование черных дыр в статических парах, удерживаемых в равновесии «космологической постоянной».

Массивные звезды погибают, окружая себя обширным, горячим и бурным облаком плазмы. Такие облака испускают гравитационные волны, и моделирование показало, что теоретически их можно зарегистрировать детекторами, которые уже работают на Земле.

Отслеживая слабые изменения в расстоянии до Луны, можно регистрировать гравитационные волны в диапазонах, недоступных наземным обсерваториям.

С покрытием из оксидов титана и германия зеркала в детекторе гравитационных волн LIGO в два раза снизят уровень фонового шума. Это, в свою очередь, увеличит объем космического пространства, который можно будет исследовать при следующем запуске детектора.

Новая дорожная карта ЕС обещает почти два миллиарда евро на 10-километровый Einstein Telescope для регистрации гравитационных волн.

Новый анализ гравитационных волн дал первые наблюдательные доказательства «второму закону» термодинамики черных дыр: никакой классический процесс не может уменьшить площадь их горизонта событий.

Новая технология компенсации движения помогла охладить зеркала обсерватории LIGO до температуры лишь в миллиардные доли градуса.