Вчені провели моделювання 69 відомих подвійних систем чорних дір. Вони дійшли висновку, що в залежності від умов, які закладені на початку, сценарії еволюції такої системи можуть бути різними.
Подвійні чорні діри
Чорні діри зоряної маси — це кінцевий результат еволюції світил. Відносно недавно ми могли їх спостерігати тільки тоді, коли вони утворювали пару зі звичайною зорею. Однак детектори гравітаційних хвиль дозволили вченим побачити системи, що складаються із двох подібних об’єктів.
Подвійні чорни діри багато в чому подібні до подвійних зір. Однак те, як виникли ці об’єкти, досі лишається загадкою. Існують два можливих сценарії їхнього утворення: «польова бінарна еволюція» та «динамічне об’єднання».
Перший сценарій передбачає утворення таких систем із подвійних зір. Вони одна за одною спалахують як наднові й залишаються на тій самій орбіті вже як подвійні чорні діри. При цьому зберігають свої вісі та період обертання навколо них, і вони у таких сингулярностей є однаковими.
«Динамічне об’єднання» передбачає утворення чорних дір незалежно одна від одної й пізніше утворення з них подвійної системи. Відбувається це у щільних середовищах, наприклад, у кулястих скупченнях. Нещодавно з’явилася робота, яка описує, як це відбувається.
Суперечливість моделей
Усі вчені згодні, що серед відкритих подвійних чорних дір є ті, що утворилися першим способом, і ті, які виникли через «динамічне об’єднання». А ось їхнє співвідношення лишається дискусійним. Для того, аби розв’язати суперечності, вчені проаналізували 69 таких систем.
Найголовніше питання, яке цікавило вчених, полягає в тому, які, виходячи з даних спостереження, у цих подвійних систем мають бути параметри обертання. Однак результат моделювання показав, що однозначної відповіді на це питання немає.
В залежності від того, як формулюються початкові параметри, обертання компонентів системи може змінюватися. Різні системи дають для одних і тих самих подвійних чорних дір то однакові параметри обертання, то різні.
Як результат, лишається незрозумілим, який зі шляхів утворення є розповсюдженішим. Вчені припускають, що причиною цього є мала вибірка. Коли у 2023 році детектор LIGO повернеться до роботи, очікується, що він зможе відкривати подвійну чорну діру кожні кілька днів. Можливо, тоді вдасться отримати точнішу відповідь на питання про їхнє походження.
За матеріалами www.sciencealert.com.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
