Черные дыры звездной массы, возникающие в результате гравитационного коллапса крупных звезд, крайне тяжело заметить даже на небольшом расстоянии от Земли
Европейские и американские астрономы предположили, что внутри галактик, похожих на Млечный Путь, больше двойных черных дыр, чем принято считать. Уже существующие детекторы гравитационных волн должны зафиксировать слияния подобных объектов в ближайшие два-три десятка лет, сообщила в четверг пресс-служба швейцарского Женевского университета (UNIGE). Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
"Ранее компьютерные модели предсказывали, что в галактиках, похожих на Млечный Путь, тесные пары из черных дыр возникают крайне редко, а те, чья масса превышает солнечную в три десятка раз, не должны появляться вообще. Проведенные нами расчеты указали на то, что подобные двойные черные дыры могут существовать в галактиках, похожих на Млечный Путь", - пояснила профессор Северо-Западного университета в Эванстоне (США) Вики Калогера, чьи слова приводит пресс-служба UNIGE.
Черные дыры звездной массы, то есть массы, превышающей массу Солнца до нескольких десятков раз, крайне тяжело заметить. Астрономы обычно узнают об их существовании, когда рядом с ними находится светило, чью материю черные дыры перетягивают на себя. А если пара образуется из двух черных дыр, найти ее в космическом пространстве становится сложной задачей.
Исследователи пишут, что поиски черных дыр звездной массы стали значительно проще после открытия в 2015 году гравитационных волн, которые возникли в результате слияния двух черных дыр звездной массы в далекой от нас галактике.
Поиски крупных черных дыр в Млечном Пути
Наблюдения за гравитационными волнами показали, что слияния черных дыр происходят во Вселенной достаточно часто, причем в них иногда участвуют черные дыры, превосходящие Солнце по массе в 30-50 раз. Это заставило ученых задуматься о том, существуют ли подобные объекты внутри Млечного Пути.
В прошлом астрономы сомневались в этом, так как расчеты свойств крупных звезд показывали, что они вряд ли могут порождать черные дыры с массой, превышающую солнечную более чем в два десятка раз. Авторы работы нашли признаки того, что эти представления могут быть ошибочными.
Астрономы изучили результаты расчетов, сделанных при помощи компьютерной модели POSYDON. Она детально описывает двойные звездные системы. Ученые просчитали при помощи этого алгоритма то, как будет меняться масса звезд по мере их старения и превращения в черные дыры, и использовали полученные данные для оценки, как часто образуются пары крупных черных дыр в галактиках, похожих по массе и структуре на Млечный Путь.
Эти расчеты показали, что многие крупные звезды, чья масса изначально превышала солнечную в 40-50 раз, теряют значительно меньше материи на последних этапах своей жизни, чем предполагали астрономы в прошлом. В результате этого они достаточно часто превращаются в черные дыры, чья масса в три десятка раз выше, чем у Солнца. В последние годы слияния подобных объектов фиксировались в далеких галактиках гравитационными телескопами LIGO и VIRGO.
По новым оценкам астрономов, в Млечном Пути и других галактиках со схожим химическим составом может скрываться несколько сотен или даже тысяч двойных черных дыр звездной массы. Если это действительно так, то уже существующие детекторы гравитационных волн должны зафиксировать слияние одной из таких пар в ближайшую четверть столетия, что станет для астрономии не менее важным событием, чем сам факт открытия колебаний пространства-времени, считают исследователи.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/18151911
Обозрение "Terra & Comp".
