Астрономия и космос

Астрономы впервые подтвердили слияние черных дыр на эксцентричных орбитах

Астрономы считают, что впервые зафиксировали слияние двух черных дыр с эксцентричными орбитами. Согласно статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy исследователями из Центра теории относительности и гравитации Рочестерского технологического института и Университета Флориды, это может помочь объяснить, почему некоторые из слияний черных дыр, обнаруженных LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, намного больше, чем считалось возможным ранее.

Эксцентричные орбиты* являются признаком того, что черные дыры могут неоднократно поглощать другие во время случайных столкновений в областях, густо населенных черными дырами, таких как ядра галактик.

Астрономы изучили самую массивную двойную гравитационно-волновую систему, наблюдавшуюся на сегодняшний день, GW190521, чтобы определить, имели ли объекты слияния эксцентричные орбиты.

«По оценкам, масса каждой из черных дыр более чем в 70 раз превышает массу нашего Солнца, что значительно превышает расчетную максимальную массу, предсказываемую в настоящее время теорией звездной эволюции», — сказал Карлос Лусто.

«Это представляет интересный случай для изучения двойной системы черных дыр второго поколения и открывает новые возможности сценариев формирования черных дыр в плотных звездных скоплениях».

Группа исследователей RIT по-новому взглянули на научные данные, чтобы увидеть, имели ли черные дыры сильно эксцентричные орбиты до их слияния. Они обнаружили, что слияние лучше всего объясняется моделью прецессии с высоким эксцентриситетом.

Чтобы добиться этого, команда ученых провела 611 новых полных численных симуляций на суперкомпьютерах в местных и национальных лабораториях, на выполнение которых ушло почти год.

«Работа представляет собой значительный прогресс в нашем понимании того, как черные дыры сливаются», — говорят ученые. «Благодаря нашему сложному суперкомпьютерному моделированию и большому количеству новых данных, предоставляемых LIGO и быстро развивающимися детекторами Virgo, мы делаем новые открытия о Вселенной с поразительной скоростью».


*В астродинамике эксцентриситет орбиты астрономического объекта — это безразмерный параметр, определяющий величину, на которую его орбита вокруг другого тела отклоняется от идеального круга. Значение 0 — это круговая орбита, значения от 0 до 1 — эллиптическая орбита, 1 — параболическая орбита ухода, а больше 1 — гипербола. Термин получил свое название от параметров конических сечений, поскольку каждая орбита Кеплера является коническим сечением.
Эксцентричные орбиты
Эллиптическая орбита по эксцентриситету 0,0 · 0,2 · 0,4 · 0,6 · 0,8 © Phoenix7777
Поделиться в соцсетях
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Back to top button