Час від часу чорні діри зливаються, утворюючи об’єкт більшого розміру. При цьому відбуватися це може не зовсім симетрично, внаслідок чого він отримує прискорення, спрямоване у певний бік. Нещодавно науковцям за допомогою вивчення гравітаційних хвиль вдалося виміряти цей відскок.
Злиття чорних дір
Команда дослідників під керівництвом співробітників Університету Сантьяго-де-Компостела (Іспанія) вперше змогла виміряти відскок чорних дір після їхнього злиття. У цьому їм допомогло вивчення гравітаційних хвиль.
Багато десятиліть злиття чорних дір і народження під час цього процесу гравітаційних хвиль було лише теоретичним припущенням. Однак десять років тому вчені вперше змогли побачити це явище завдяки детектору LIGO.
Відтоді такі події спостерігалися неодноразово. Однак чимало деталей злиття, внаслідок якого народжується новий, інколи дуже масивний об’єкт, лишаються досі невідомими. Зокрема, це пов’язано з тим, що ці процеси підкоряються не звичайній ньютонівській, а релятивістській механіці.
Відскок чорних дір
Одна з найцікавіших особливостей злиття чорних дір — те, що цей процес відбувається неідеально, і в його результаті об’єкт, що утворився, може отримувати достатньо значний поштовх. Він ніби відскакує убік.
Різні моделі дають різну можливу величину відскоку. Цілком можливо, що вона може досягати навіть 1000 км/с. Цього достатньо не лише для того, аби викинути чорну діру із зоряного скупчення, де більшість із них перебуває, а і з самої нашої Галактики.
Спостереження
Проблема лише в тому, як побачити цей самий відскок чорної діри, адже сама по собі вона залишається невидимою, навіть про її утворення вчені знають виключно завдяки гравітаційним хвилям. Проте моделі показують, що саме ці хвилі можуть стати свідками такого процесу.
Річ у тім, що нерівномірність злиття чорних дір породжує анізотропію гравітаційних хвиль. Простіше кажучи, в різні боки вони поширюються трохи по-різному. І якщо перебувати під правильним кутом до події, то можна почути у багатоголоссі сигналів від детекторів інформацію, що дозволить розрахувати вектор швидкості новонародженого об’єкта.
Метод, як це зробити, науковці запропонували ще 2018 року. Однак перша подія, щодо якої його можна було застосувати, сталася тільки 2019-го. Вона має назву GW190412. І ось тепер вчені знають, що тоді чорна діра отримала швидкість у 50 км/с. Цього достатньо, аби вона залишила скупчення, в якому народилася.
Отриману інформацію дослідники планують використати для того, аби все ж таки ідентифікувати чорні діри як певні об’єкти, видимі у різних частинах електромагнітного спектра, адже їхній рух може породжувати спалахи.
За матеріалами phys.org
