Астрофізики придумали, як дізнатися минуле невидимих чорних дір

Дослідники розробили метод аналізу гравітаційних хвиль, що дозволяє простежити походження чорних дір і їхню історію формування на основі змін у швидкості обертання. Цей підхід відкриває нові можливості для вивчення еволюції чорних дір, включно з надмасивними.

Аналізуючи гравітаційні хвилі від 69 подій злиття чорних дір, вчені виявили, що обертання цих об’єктів змінюється після досягнення певної маси. Як пояснює Ізобель Ромеро-Шоу з Кембриджського університету, подібна поведінка характерна для чорних дір, що утворилися внаслідок послідовних злиттів у щільних зоряних скупченнях. Гравітаційні хвилі, зафіксовані детекторами LIGO та Virgo, відображають цей процес: інтенсивність хвиль зростає перед злиттям, забираючи частину кінетичної енергії системи.

Дослідження встановило, що при досягненні певного порогу маси швидкість обертання чорної діри змінюється систематично. Цей поріг узгоджується з моделями формування, які вказують на множинні зіткнення чорних дір у густонаселених скупченнях. Це дає унікальну “сигнатуру” для ідентифікації об’єктів такого походження, відрізняючи їх від чорних дір, які утворилися за інших умов.

Фабіо Антоніні, керівник дослідження, зазначає, що цей метод дозволяє розрізняти чорні діри різного походження, вдосконалюючи комп’ютерні моделі їхнього формування. Особливе значення це має для вивчення надмасивних чорних дір, які не могли виникнути через колапс зірок, а утворилися через серію злиттів.

Це відкриття не лише поглиблює наше розуміння еволюції чорних дір, а й створює основу для інтерпретації майбутніх спостережень гравітаційних хвиль, що сприятиме розвитку астрофізики та космології.