Астрономы впервые обнаружили сигнал с горизонта событий чёрной дыры

Астрономы впервые обнаружили в гравитационных волнах сигнал, который может исходить непосредственно из окрестностей горизонта событий чёрной дыры. Его обнаружили после анализа слияния двух чёрных дыр и исключения из данных уже известных типов колебаний.

О новом открытии, касающемся чёрных дыр, пишет редакция Новини.LIVE со ссылкой на Nature.

Что именно обнаружили астрономы

Ученые впервые обнаружили в гравитационных волнах, возникших в результате слияния двух черных дыр, сигнал, который может исходить непосредственно из окрестностей горизонта событий вновь образовавшейся черной дыры.

Для этого исследователи проанализировали сигнал и предварительно выделили из него уже известные типы колебаний, возникающих после слияния черных дыр.

В остаточном сигнале они обнаружили колебания, характеристики которых совпадают с теоретическими предсказаниями о поведении вещества и пространства-времени вблизи горизонта событий.

После открытия гравитационных волн астрономы научились определять массы и скорости вращения сливающихся черных дыр. Однако большинство таких исследований касалось не самого горизонта событий, а области вокруг него.

Поэтому учёные решили проверить теоретическое предсказание о существовании так называемой прямой волны. Прямая волна — это сигнал, который должен возникать непосредственно вблизи горизонта событий во время образования новой чёрной дыры. Именно такой тип сигнала исследователи искали в данных гравитационно-волновых наблюдений.

Для анализа они использовали сигнал GW250114, зарегистрированный обсерваториями LIGO.

Какое слияние чёрных дыр проанализировали

GW250114 — один из самых сильных сигналов гравитационных волн. Он образовался в результате слияния двух чёрных дыр массой около 34 и 32 масс Солнца. В результате образовалась новая чёрная дыра массой примерно 63 массы Солнца.

Сначала исследователи извлекли из зарегистрированного сигнала известные послеслияния колебания, которые традиционно используются для изучения чёрных дыр. Затем они отсеяли шум с помощью математических фильтров и сравнили результат с теоретическими моделями.

Так астрономы обнаружили дополнительные колебания, которые продолжались примерно 0,2 секунды после момента слияния.

Частота обнаруженных колебаний составляла около 200 герц. Она не совпадала ни с одним из известных типов послеслияционных колебаний черной дыры.

Зато эта частота оказалась близка к значению, которое теория предсказывает для сигналов, возникающих вблизи горизонта событий из-за искривления пространства-времени быстро вращающейся чёрной дырой.

Полученное отношение сигнала к шуму составляет около 16-17, что свидетельствует о высокой достоверности обнаруженного сигнала.

По мнению исследователей, обнаруженный сигнал является первым наблюдательным свидетельством существования прямой волны. Если будущие наблюдения подтвердят этот результат, астрономы получат новый инструмент для непосредственного изучения свойств горизонтов событий черных дыр.

Ранее Новини.LIVE писали, что в ранней Солнечной системе могло быть не четыре, а пять или даже шесть гигантских планет. Новое исследование предполагает, что вблизи современного Нептуна когда-то могли вращаться одна или две дополнительные планеты, которые впоследствии были выброшены в межзвездное пространство.

Также Новини.LIVE сообщали, что новое моделирование указало на возможное существование еще одной ледяной планеты-гиганта в ранней истории Солнечной системы. По версии исследователей, именно её присутствие могло повлиять на миграцию планет и помочь спутникам Юпитера и Урана пережить период гравитационного хаоса.