Поява чорних дір: учені виявили нову особливість цих загадкових об'єктів

Учені вивчили частоту гравітаційних хвиль і дійшли висновку, що ці об'єкти здебільшого набирають від 9 до 16 мас Сонця перед тим як об'єднатися, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Уже 8 років вчені можуть вивчати гравітаційні хвилі за допомогою спеціальних детекторів на Землі. Вони з'являються, зокрема, і під час зіткнення двох відносно невеликих чорних дір. Частота гравітаційних хвиль збільшується в міру того, як дві чорні діри зближуються по спіралі, перш ніж зіткнутися і злитися. Частота цих хвиль пов'язана з масою двох чорних дір, яку можна виміряти за допомогою гравітаційних хвиль.

Чорні діри зоряної маси з'являються після смерті величезних зірок, які не перетворилися на нейтронну зірку. В останньому випадку відбувається вибух наднової, а потім стиснення залишку зірки під дією гравітації. Але чорні діри з'являються не внаслідок вибуху наднових. Величезні зірки, що помирають, не мають у такому разі енергії, щоб протистояти найсильнішій гравітації, яка їх перетворює на чорну діру.

Маса такої чорної діри пов'язана з вихідною масою колишньої зірки. Тому у Всесвіті існують різні чорні діри зоряної маси. Але на сьогодні виявили чорні діри, маса яких або у 8-9 разів, або в 14-16 разів більша за масу Сонця. З якоїсь причини досі не знайдено чорних дір, що мають проміжні в цьому діапазоні маси.

Нове дослідження, опубліковане у виданні The Astrophysical Journal Letters, було спрямоване на розв'язання питання з такими "уподобаннями" в масах у чорних дір. За словами вчених, як показало дослідження, завжди існує розрив у масах чорних дір між 9 і 16 масами Сонця. І це пов'язано з тим, що відбувалося всередині зірки до того, як вона перетворилася на чорну діру. Злиття чорних дір є продуктом масивних подвійних зоряних систем. У такій системі може з'явитися дві чорні діри, які в кінцевому підсумку зливаються одна з одною.

За словами вчених, через складні процеси, які відбуваються всередині зірок перед їхньою смертю, зірки тільки з певною масою можуть перетворитися не на нейтронну зірку, а на чорну діру. Таким чином у подвійній системі найчастіше з'являються чорні діри, які мають масу або в 9, або в 16 разів більшу за масу Сонця. І після цього відбувається їхнє зіткнення.

Фокус уже писав про зірку "з розбитим серцем". Астрономи з'ясували, у чому секрет її дивного "серцебиття". Вчені виявили величезні приливні хвилі висотою в мільйони кілометрів, які обрушилися на далеку зірку.

Також Фокус писав про те, що вчені змогли підтвердити одну з двох версій, що описують появу величезних чорних дір у ранньому космосі.

Нагадуємо, що в результаті недавнього експерименту вчені змогли вперше побачити таке явище, як квантова суперхімія. Приблизно 20 років здійснювалися спроби це зробити, але вони були безуспішними, як уже писав Фокус.