Ученые впервые обнаружили систему из трех черных дыр и увидели ее смерть
История началась еще в 2019 году, когда американский детектор LIGO уловил тончайшие колебания пространства-времени — гравитационные волны от события, получившего название GW190814. Тогда считалось, что сигнал возник при столкновении двух черных дыр массами 23 и 2,6 солнечных соответственно. Этот «союз» сразу поразил ученых: обычно сталкиваются объекты с близкой массой. Более того, меньший из объектов едва дотягивал до категории черной дыры.
В течение нескольких лет астрономы ломали голову над этим странным сигналом, пока группа ученых из Китайской академии наук не предложила неожиданный сценарий. Они провели детальные компьютерные симуляции и выяснили, что необычная «подпись» в данных LIGO может объясняться присутствием третьего объекта. И когда они вновь проанализировали архивные записи, этот «отпечаток» действительно проявился. «Это первое международное открытие убедительных доказательств третьего компактного объекта в событии слияния черных дыр», — отметил один из авторов работы Вэнь-Бяо Хань. По его словам, система GW190814, скорее всего, не возникла изолированно, а была частью более сложной гравитационной конфигурации.
Если гипотеза верна, то маленькая пара черных дыр находилась в орбите вокруг сверхмассивного соседа, словно миниатюрный дуэт, вращающийся вокруг гиганта. Ученые сравнивают это с тем, как Земля и Луна движутся друг вокруг друга, но при этом вместе обращаются вокруг Солнца. Такой «тройной танец» черных дыр до сих пор никогда не наблюдался.
Насколько велик скрытый объект, пока неизвестно, но нижняя планка для сверхмассивных черных дыр начинается примерно со 100 тысяч солнечных масс. Это в тысячи раз больше, чем у двух участников первоначального слияния. Новая черная дыра, родившаяся в результате их столкновения, вероятно, продолжит кружить вокруг своего колосса миллиарды лет, пока в итоге сама не будет поглощена.
Эта работа не только объясняет загадку «несбалансированного» события GW190814, но и открывает астрономам новый инструмент для поиска невидимых гигантов, скрывающихся в сердцах галактик. Если подобные следы удастся обнаружить и в других данных LIGO, можно будет составить более полное представление о том, как формируются и эволюционируют самые массивные объекты во Вселенной.
С момента первой регистрации гравитационных волн в 2015 году ученые уже зафиксировали более сотни подобных событий. Каждое из них — словно письмо из глубин космоса, которое помогает лучше понять устройство мира. Но находка китайских астрономов особенно показательна: даже спустя годы после наблюдений архивные сигналы способны раскрывать новые тайны, если смотреть на них под правильным углом.
Ранее ученые увидели настоящую космическую драму: жадная звезда попыталась «съесть» черную дыру.
