Пространство содрогнулось: ученые впервые изучили столкновение черной дыры с нейтронной звездой

Астрономы впервые зафиксировали редкий космический катаклизм: столкновение черной дыры с нейтронной звездой. "Битву титанов" они описали в статье для журнала Astrophysical Journal Letters.

Нейтронные звезды и черные дыры - вероятно, самые загадочные объекты во Вселенной. Первые отличаются невероятной плотностью: при массе порядка солнечной они имеют диаметр в считанные километры. Кубический сантиметр такого вещества весит сотни миллионов тонн.

У черных дыр вообще нет поверхности нет, только горизонт событий - граница невозврата, из-за которой не может вырваться даже свет.

И нейтронные звезды и черные дыры дают физикам возможность проникнуть в самые глубокие свойства материи. Астрономам они интересны, поскольку являются остатками звезд, взорвавшихся как сверхновые. Изучая их, можно многое узнать о том, как рождаются, живут и умирают звезды.

В 2015 году впервые были зафиксированы гравитационные волны от столкновения двух черных дыр.

Гравитационная волна - это колебание пространства-времени, которое слегка меняет расстояния между предметами. Будет меняться сама дистанция между двумя точками в пространстве. Такие колебания почти незаметны, потому что гравитационные волны необычайно слабы.

На сегодняшний день обнаружены уже десятки всплесков гравитационных волн. Почти все порождены столкновениями черных дыр друг с другом, в результате которых они сливаются в единую черную дыру. 

В 2017 году ученые впервые зафиксировали столкновение двух нейтронных звезд. Такие катаклизмы порождают не только гравитационные волны, но и вспышку, которую можно наблюдать в телескопы. Правда, до сих пор не ясно, что же получилось - нейтронная звезда или черная дыра. 

Столкновения нейтронной звезды с черной дырой, в результате которой образуется новая черная дыра ученым увидеть пока не удавалось. Теперь же сразу два таких события обнаружены друг за другом с разницей всего в 10 дней.

Первый всплеск гравитационных волн достиг Земли 5 января 2020 года, а второй - 15 января. Эти события обозначили GW200105 и GW200115. GW означает "гравитационные волны" (gravitational waves), а цифры - дату события.

Всплеск GW200105 был вызван столкновением нейтронной звезды массой от 1,7 до 2,2 солнечной с черной дырой массой от 7,4 до 10,1 солнечной. Это произошло в 550-1270 млн световых лет от Земли. По земному времени катастрофа произошла еще до наступления палеозойской эры. И только теперь гравитационные волны достигли Земли, при том, что они движутся со скоростью света.

Всплеск GW200115 вызван тем, что нейтронная звезда массой 1,2-2,2 солнечной врезалась в черную дыру массой  3,6-7,5 солнечной. Произошло это в 650-1470 млн световых лет от Земли.

Ранее "Подробности" сообщали о том, что черная дыра обнаружена на угрожающе близком расстоянии до Земли.