Исследование показывает, что событие GW190521 можно объяснить первичными черными дырами
Ученые недавно дополнительно изучили данные LIGO / Virgo и изучили альтернативное объяснение события GW190521
В сентябре 2020 года коллаборация LIGO / Virgo, большая группа ученых, работающих в разных университетах по всему миру, объявила, что они обнаружили самый массивный двойной сигнал гравитационной волны, наблюдаемый на сегодняшний день, который они назвали GW190521.
В статье, опубликованной в Physical Review Letters, они выдвинули гипотезу о том, что этот сигнал был произведен слиянием двух черных дыр, по крайней мере, с массой первичного компонента в массовом промежутке, предсказанном теорией парной нестабильности сверхновых.
Исследователи недавно дополнительно изучили данные LIGO / Virgo и изучили альтернативное объяснение события GW190521. В своей статье, также опубликованной в Physical Review Letters, они специально рассмотрели возможность того, что событие GW190521 могло быть связано с первичными черными дырами, образовавшимися в ранней Вселенной.
«Наша статья возникла в результате наблюдения коллаборации LIGO / Virgo так называемого события GW190521, слияния двух черных дыр», — сказал Антонио Риотто, один из ученых, проводивших исследование.
«Более массивная черная дыра оказывается в так называемом зазоре масс, то есть в диапазоне масс, где астрофизические аргументы недостаточны для объяснения астрофизической природы такой черной дыры. Наша основная цель состояла в том, чтобы понять, могло ли событие иметь объяснение в рамках сценария первичной черной дыры, то есть теми черными дырами, которые генерируются в ранней Вселенной и чьи массы могут без проблем попасть в разрыве масс».
Чтобы изучить возможность того, что сигнал связан с так называемым сценарием первичной черной дыры, можно вычислить скорость, с которой две черные дыры изначального происхождения сливаются (то есть скорость их слияния), чтобы произвести сигнал гравитационной волны.
Впоследствии исследователи должны сравнить этот прогноз со скоростью слияния, необходимой для объяснения наблюдаемого сигнала.
«Сопоставив такой прогноз с наблюдаемой частотой, необходимой для объяснения события GW190521, мы нашли параметры сценария (которые были) необходимы и проверили, выходят ли они за рамки текущих ограничений из других экспериментов, например, из космического микроволнового фона (CMB) «, — сказал Риотто. «Действительно, оказывается, что событие GW190521 можно объяснить нашей первоначальной гипотезой о первичной черной дыре».
Ученые продемонстрировали, что событие GW190521, наблюдаемое коллаборацией LIGO / Virgo, теоретически можно объяснить слиянием первичных черных дыр.
Таким образом, в будущем их работа может стать источником информации для других исследований, направленных на подтверждение существования первичных черных дыр. Между тем, исследователи планируют изучить возможность того, что и другие события, обнаруженные коллаборацией LIGO / Virgo, произошли из первичных черных дыр.
GW190521 mass gap event and the primordial black hole scenario. Physical Review Letters(2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.051101
GW190521: A binary black hole merger with a total mass of 150 M⊙. Physical Review Letters(2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.101102