Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Открытие поможет объяснить, почему некоторые из слияний черных дыр, обнаруженных LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, намного тяжелее, чем считалось возможным ранее.

Эксцентричные (вытянутые) орбиты могут быть признаком того, что черные дыры могут неоднократно поглощать другие во время случайных столкновений в областях, густо населенных черными дырами. Ученые изучили самую массивную двойную гравитационно-волновую систему, наблюдавшуюся на сегодняшний день, GW190521, чтобы определить, имело ли слияние эксцентричные орбиты.

«По оценкам, масса каждой из черных дыр более чем в 70 раз превышает размер Солнца, что значительно превышает расчетную максимальную массу, предсказываемую в настоящее время теорией звездной эволюции», — сказал Карлос Лусто. «Это делает 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, включая Лусто, собрались, чтобы по-новому взглянуть на данные, 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 провела сотни новых полных численных симуляций на суперкомпьютерах в местных и национальных лабораториях, на выполнение которых ушел почти год.

«Это представляет собой значительный прогресс в нашем понимании слияния черных дыр», — считают 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».