Астрономи зафіксували зіткнення чорної діри з невідомим об'єктом. Що це може бути?

Аналізуючи зміни гравітаційного поля, також відомі як гравітаційні хвилі або «брижі» простору-часу, вчені можуть визначати зіткнення гігантських космічних об'єктів на відстані у мільйони світлових років.

Нещодавно група астрофізиків з декількох університетів США виявила одне з таких зіткнень — GW190814: дослідники підтвердили, що першим об'єктом зіткнення стала чорна діра, яка важить у 23 рази більше за Сонце.

Однак, здивування вчених викликав другий об'єкт, який важить всього у 2,6 рази більше за Сонце, що поки не дозволяє визначити його походження.

«Це відкриття шокує, тому що ми виявили об'єкт з масою, яку ми не очікували. Цей діапазон компактних об'єктів, масою від 2 до 2,5 більше за Сонце, досі вважався неіснуючим», — заявив один з авторів нового дослідження астрофізик з Університету Флориди Імре Бартос.

Цей розрив у масі не дозволяє вченим віднести другий об'єкт зіткнення як до чорних дірок, так і до нейтронних зірок, — надщільних залишків зірок, що вибухнули.

До цієї події дослідники вважали, що найлегша відома чорна діра важить як мінімум у п’ять разів більше, ніж Сонце. В той же час, маса найважчої підтвердженої нейтронної зірки становила близько 2,3−2,4 сонячних мас.

Існуючі дані поки вказують на те, що другим об'єктом зіткнення є, скоріше, найлегша чорна діра у історії спостережень, оскільки злиття нейтронних зірок з чорними дірами такого масштабу не повинно було створити помітні на Землі гравітаційні хвилі.

Власне, з цієї ж причини раніше вчені вкрай рідко фіксували зіткнення нейтронних зірок і чорних дір.

Автори відкриття заявляють, що зіткнення GW190814 відбулося на відстані приблизно 8 млн світлових років від нас, і незвичайне співвідношення його об'єктів (9:1) може створити новий прецедент у дослідженнях гравітаційних хвиль.

Оскільки це зіткнення також було дуже короткочасним, вчені припускають, що вони могли помітити процес швидкого поглинання нейтронної зірки чорною дірою, в результаті якого не проявилося світлове випромінювання.

Найближчим часом астрофізики повинні отримати більше даних про подібні зіткненнях з допомогою лазерно-інтерферометричної гравітаційно-хвильової обсерваторії LIGO у США.

«Швидкість відкриттів збільшується: це було тільки третє зіткнення, опубліковане LIGO і Virgo з більш ніж 50 кандидатів, які ми все ще аналізуємо. Тому ми можемо очікувати більше захоплюючих відкриттів», — заявляють вчені.