Астрономы впервые обнаружили черную дыру промежуточной массы

Команды обсерваторий LIGO и VIRGO зарегистрировали короткий сигнал гравитационной волны GW190521, исходящий от столкновения двух гигантских черных дыр, которые при слиянии образовали черную дыру промежуточной массы: ее «вес» составляет 142 солнечные массы, передает портал EurekAlert!.

© Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Две черные дыры объединились, когда Вселенной было всего около семи миллиардов лет, что составляет половину от ее нынешнего возраста. Масса одной из них больше массы Солнца в 85 раз, а другой – в 66. При слиянии они сформировали еще большую черную дыру, которая тяжелее Солнца в 142 раза. На сегодняшний день этот объект является самой большой черной дырой, найденной с помощью гравитационных волн.

Объект относится к числу черных дыр промежуточной массы. Так обычно называют черные дыры, которые «весят» больше Солнца в 100-100 000 раз. Они тяжелее черных дыр звездной массы, но легче сверхмассивных черных дыр, часто расположенных в центрах галактик.

Помимо результата столкновения, исследователей также заинтересовал один из его участников – большая из двух черных дыр. Ее масса в 85 раз превышает солнечную, а таких черных дыр, согласно современным моделям эволюции звезд, не должно существовать. Черная дыра образуется – по одному из реалистичных сценариев – в результате коллапса массивной звезды. Считается, что после смерти звезда с массой до 130 солнечных масс образуется черная дыра, масса которой не превышает 65 солнечных. А звезда, которая тяжелее Солнца в 200 раз и более, «схлопывается» в черную дыру с массой от 120 солнечных. Те же звезды, масса которых находятся в диапазоне 130-200 солнечных масс, как правило, переживают процесс так называемой парной нестабильности, в результате чего звезда разлетается на части, не оставляя после себя ничего.

Возможно, черная дыра – более массивный участник столкновения – образовалась не в результате коллапса звезды. Одна из гипотез ученых состоит в том, что подобная черная звезда родилась при слиянии двух меньших черных дыр. Либо она может быть одной из первых черных дыр, которые сформировались после Большого взрыва.

Также исследователи команды LIGO/VIRGO рассматривают другие источники сигнала гравитационной волны GW190521, который они зафиксировали 21 мая 2019 года. Согласно одной из версий, всплеск гравитационной волны мог возникнуть при коллапсе звезды в нашей галактике Млечный Путь или исходить от гипотетической космической струны. Тем не менее, слияние двух черных дыр лучше всего соответствует полученному сигналу.

Статьи с описанием открытия опубликованы в журналах Physical Review Letters и Astrophysical Journal Letters   
Источник: scientificrussia.ru