Слияние черных дыр — событие, о котором благодаря ряби пространства-времени узнает вся Вселенная.
Казалось, астрономы нашли абсолютного тяжеловеса. Сигнал GW231123, зарегистрированный гравитационно-волновыми детекторами LIGO, Virgo и KAGRA в ноябре 2023 года, указывал на слияние двух черных дыр с общей массой от 190 до 265 масс Солнца. Это сделало событие самым «увесистым» слиянием бинарных черных дыр из известных на тот момент.
Но рекорд оказался под вопросом. Новое исследование предполагает: черные дыры могли быть гораздо легче, а по дороге к Земле их гравитационные волны попали под своеобразное космическое увеличение.
Космическая линза могла «надуть» рекорд
Гравитационные волны — это рябь пространства-времени, возникающая, в частности, при слиянии черных дыр. Детекторы на Земле фиксируют эту рябь, а по форме сигнала ученые восстанавливают свойства источника, включая его массу.
Но есть подвох. Если по пути к Земле волна проходит рядом с массивным объектом, его гравитация искривляет пространство-время и способна усилить сигнал. В результате ученым может показаться, что источник был значительно массивнее, чем на самом деле.
Именно такой сценарий проверила группа исследователей из Института Макса Планка, в которую вошли Срашти Гоял, Эктор Вильяррубия-Рохо и Мигель Сумалакарреги (Srashti Goyal, Hector Villarrubia-Rojo, Miguel Zumalacárregui). Астрофизики предположили, что между GW231123 и Землей могла находиться гравитационная линза — крупная структура галактического масштаба, внутри которой находился компактный объект, потенциально черная дыра промежуточной массы.
Расчеты дали любопытный результат: вероятность случайно получить наблюдаемую картину оказалась меньше 1%. Если интерпретировать сигнал с учетом гравитационного линзирования, суммарная масса слившихся черных дыр снижается до 100–180 масс Солнца.
Иными словами, космический «тяжеловес» может оказаться не таким уж тяжеловесом. Рекорд пока не выброшен в мусорную корзину, но звездочку рядом с ним поставить уже стоит.
Линзирование гравитационных волн в целом мало чем отличается от линзирования в «привычных» диапазонах электромагнитного спектра.Черные дыры снова заставляют пересматривать правила
Событие GW231123 и без линзирования было необычным. По первоначальной оценке, две черные дыры имели массы порядка 100 и 140 солнечных, а после слияния образовался объект примерно в 225 раз тяжелее Солнца. Такие параметры плохо укладывались в стандартные сценарии рождения черных дыр после гибели звезд.
Ранее мы уже разбирали на Hi-Tech Mail событие GW231123 и говорили о нестыковках, но мысль о гравитационной линзе на пути гравитационных волн в голову никому из астрофизиков еще не приходила.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
