Астрономы впервые увидели свет, образованный слиянием двух черных дыр

Вспышка была эквивалентна свету от триллиона солнц.

Гравитационное притяжение черной дыры настолько сильно, что ничто не может вырваться из ее когтей, включая свет. Однако ирония судьбы заключается в том, что, когда две черные дыры сливаются в катастрофическом событии, они также могут генерировать вспышку света, столь же мощную, как триллион солнц. Астрономы впервые подтвердили это явление в новом исследовании, опубликованном вчера в журнале Physical Review Letters.

21 мая 2019 года ученые, входившие в состав Обсерватории гравитационно-волновых лазеров (LIGO) национального лазерного интерферометра, обнаружили гравитационные волны, возникшие в результате слияния двух черных дыр, в событии, получившем название S190521g.

Гравитационные волны – это, по сути, рябь в ткани пространства-времени, которая генерируется взаимодействиями между очень массивными ускоряющимися космическими объектами, такими как нейтронные звезды или черные дыры. Физики сравнивают гравитационные волны с волнами, генерируемыми камнем, брошенным в пруд.

Хотя гравитационные волны были предсказаны теорией относительности Эйнштейна, их существование было подтверждено совсем недавно в 2016 году LIGO, основатели которого были удостоены Нобелевской премии по физике год спустя. С тех пор ученые обнаружили много последовательностей гравитационных волн, и гораздо больше будет обнаружено, когда появятся новые чувствительные детекторы.

Однако эта история не о гравитационных волнах. Во время изучения S190521g физики из проекта Caltech (ZTF) обнаружили вспышку света, исходящего от пары сливающихся черных дыр.

«Эта сверхмассивная черная дыра бурлила много лет до этой более резкой вспышки», – заявил Мэтью Грэм, профессор астрономии в Калифорнийском технологическом институте и исследователь проекта ZTF. «Вспышка произошла в правильном масштабе времени и в правильном месте, чтобы совпасть с гравитационно-волновым событием».

Слияние светящихся черных дыр не совсем новая идея. Ранее они были теоретизированы физиками. Огромный импульс и внезапное выделение кинетической энергии черной дыры может вызвать реакцию газа, генерирующую яркую вспышку. Теперь доказано, что эта теория также работает на практике. Свет от S190521g был виден в течение нескольких дней, прежде чем он медленно угасал на протяжении месяца.

«Сверхмассивные чёрные дыры, подобные этим, постоянно вспыхивают. Они не являются тихими объектами, но все же время, размер и местоположение этой вспышки были впечатляющими», – заявил Манси Касливал, доцент кафедры астрономии в Калифорнийском технологическом институте и соавтор исследования. «Причина, по которой поиск таких вспышек так важен, заключается в том, что они очень помогают в вопросах астрофизики и космологии. Если мы сможем сделать это снова и обнаружить свет от слияния других черных дыр, то мы сможем узнать больше об их происхождении».

DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.251102