Детектор гравитационных волн обнаружил слияние неизвестного объекта с нейтронной звездой

В некоторых из самых бурных космических событий участвуют объекты настолько массивные, что они сотрясают саму основу Вселенной. В последние годы ученым удалось использовать эти вибрации, чтобы подтвердить существование гравитационных волн. Эти отголоски далеких катаклизмов могут помочь собрать воедино то, что происходит, даже если само событие слишком тусклое, чтобы его можно было увидеть в телескопы. Проект LIGO/VIRGO/KAGRA обнаружил еще одно событие, но на этот раз звезда сливается с чем-то, чего не должно существовать.

Проект LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) появился в 2002 году. Однако только в 2015 году прибор обнаружил первые гравитационные волны и принес своим создателям Нобелевскую премию по физике 2017 года.

Детекторы гравитационных волн VIRGO и KAGRA присоединились к проекту позже, но внесли свой вклад в многочисленные обнаружения гравитационных волн, в которых участвуют как черные дыры, так и нейтронные звезды.

Большинство массивных объектов, которые могут вызывать заметные пространственно-временные колебания, — это черные дыры звездной массы или нейтронные звезды, звездные остатки, слишком малые, чтобы схлопнуться в сингулярности. Сотрудничество LIGO/VIRGO/KAGRA обнаружило несколько слияний, которые, по-видимому, включают объект в так называемом «разрыве масс», диапазоне между мельчайшими черными дырами и крупнейшими нейтронными звездами.

До LIGO все, что ученые знали о компактных объектах, таких как черные дыры и нейтронные звезды, было получено в результате электромагнитных наблюдений. Из этого они сделали вывод о существовании разрыва масс, но эти наблюдения могли создать ложное впечатление о «недостающей» массе.

Новый сигнал последней наблюдательной кампании LIGO/VIRGO/KAGRA, получивший название GW 230529, показывает еще один объект загадочного размера. Это событие произошло примерно в 640 миллионах световых лет от Земли. В отличие от прошлых обнаружений, в этом случае участвуют нейтронная звезда и загадочный объект, который дает ученым больше подсказок для начала расследования.

Исследователи сообщают, что один из двух объектов был в 1,2–2 раза тяжелее Солнца, что позволяет предположить, что это была относительно нормальная нейтронная звезда. Масса другого составляет от 2,5 до 4,5 солнечных масс, что находится примерно в середине «разрыва масс». Ученые предполагают, что это может быть неизученный тип компактной черной дыры, возможно, оставшийся от ранней Вселенной. Предыдущее обнаружение (GW190814), по-видимому, показало слияние черной дыры с аномальным объектом, но он был достаточно мал, чтобы стать очень массивной нейтронной звездой.

Массив обнаружил GW 230529 почти сразу после начала третьего запуска в прошлом году, и команда исследователей надеется, что следующая кампания предоставит еще больше данных о слияниях. Детекторы LIGO и VIRGO начали поиски 10 апреля, а KAGRA присоединится позже. Четвертый запуск продлится до февраля 2025 года.