LIGO-Virgo-KAGRA зафиксировали самое массивное слияние черных дыр в истории
Коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) обнаружила слияние самых массивных черных дыр за всю историю наблюдений гравитационных волн с помощью обсерваторий LIGO. В результате этого мощного события образовалась черная дыра массой около 225 солнечных масс. Сигнал, обозначенный как GW231123, был зарегистрирован 23 ноября 2023 года в ходе четвертого наблюдательного сезона сети LVK.
Обсерватория LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) вошла в историю в 2015 году, впервые напрямую зафиксировав гравитационные волны — рябь пространства-времени, возникшую при слиянии черных дыр массой 62 солнечных. Сигнал тогда был зарегистрирован двумя детекторами LIGO в Ливингстоне (Луизиана) и Хэнфорде (Вашингтон).
С тех пор к проекту присоединились детекторы Virgo (Италия) и KAGRA (Япония), образовав коллаборацию LVK. Совместно эти инструменты обнаружили более 200 слияний черных дыр за четвертый сезон наблюдений и около 300 — с начала первого сезона в 2015 году.
Предыдущий рекорд принадлежал событию GW190521 (2021 г.), где суммарная масса черных дыр составила 140 солнечных. В случае GW231123 черная дыра массой 225 солнечных образовалась при слиянии объектов массами около 100 и 140 солнечных. Кроме того, оба объекта обладали крайне высокой скоростью вращения.
Сверхмассивная система и вызов теориям
«Эти черные дыры настолько массивны, что их существование противоречит стандартным моделям звездной эволюции», — отметил Марк Ханнам из Кардиффского университета, участник LVK. — Возможно, они сформировались в результате предыдущих слияний меньших черных дыр».
Дейв Райтц, исполнительный директор LIGO, подчеркнул: «GW231123 вновь доказывает, что гравитационные волны открывают нам фундаментальную и экзотическую природу черных дыр».
Пределы технологий и новые горизонты
Экстремальная масса и вращение черных дыр в GW231123 проверяют на прочность как технологии детекторов, так и теоретические модели. Для анализа сигнала потребовались сложные алгоритмы, учитывающие динамику быстро вращающихся объектов.
«Спины черных дыр близки к пределу, допустимому общей теорией относительности», — объяснил Чарли Хой из Портсмутского университета. — Это усложняет моделирование и открывает новые возможности для развития наших методов».
Ученые продолжают изучать данные, полученные в ходе четвертого сезона наблюдений (май 2023 – январь 2024). «GW231123 — это вызов, но и доказательство невероятного потенциала гравитационно-волновой астрономии», — добавила Софи Бини из Caltech.
Будущие открытия
Открытие будет представлено на 24-й Международной конференции по общей теории относительности и гравитации (Глазго, июль 2025). Данные события доступны для анализа через Gravitational Wave Open Science Center (GWOSC).
Этот прорыв ставит новые вопросы: как формируются сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной? Существуют ли альтернативные сценарии их происхождения? Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения LVK и новые инструменты, такие как космическая обсерватория LISA, помогут найти ответы.
Открытие GW231123 не только бьет рекорды, но и заставляет пересмотреть модели формирования черных дыр. Ученые предполагают, что подобные сверхмассивные объекты могли возникнуть в ранней Вселенной, где условия для их роста были более благоприятными. Однако обнаружение таких систем в относительно близкой к нам эпохе ставит новые задачи. Одним из возможных объяснений является иерархическое слияние черных дыр в плотных звездных скоплениях или активных ядрах галактик.
Коллаборация LVK планирует повысить чувствительность детекторов к 2026 году, что позволит улавливать еще более редкие и удаленные события. «Каждое новое открытие в гравитационно-волновой астрономии — это кусочек мозаики, которая изменит наше понимание Вселенной», — заключил Грегорио Карулло из Бирмингемского университета.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
