Астрофізики показали незвичайні "сальто" чорних дір під час злиття

Астрофізики в процесі моделювання побачили, що подвійні чорні діри здійснюють незвичайні "сальто" на останніх фазах злиття, різко змінюючи напрямок обертання осі, що може породжувати особливо складні гравітаційні хвилі.

Як повідомляє Physical Review Letters, згідно з загальною теорією відносності Ейнштейна, при зближенні чорних дір вони почнуть так сильно взаємодіяти одна з одною, що їх гравітаційний "танець" буде породжувати потужні гравітаційні хвилі, які будуть викривляти структуру простору-часу. На формування цих хвиль буде витрачатися енергія, в результаті чого чорні діри будуть поступово зближуватися і в кінцевому підсумку зіллються в ході одного з найбільш енергоємних процесів у Всесвіті.

Карлос Лусто і Джеймс Хілі з Технологічного інституту Рочестера в США вирішили з'ясувати, як будуть вести себе індивідуальні чорні діри в міру зближення, якщо вони будуть обертатися навколо власної осі. Для цього науковці створили складну комп'ютерну модель пари чорних дір, яка описувала процес їх злиття, і стежили за їх рухом протягом дуже довгого часу, відповідного майже півсотні їх витків навколо загального центру мас. Для настільки об'ємних обчислень знадобилися практично всі потужності суперкомп'ютера Blue Sky, встановленого в інституті Рочестера.

Ці спостереження за віртуальними чорними дірами розкрили вкрай цікавий ефект - всупереч очікуванням вчених, принаймні одна з чорних дір змінить напрямок обертання навколо своєї осі, почавши обертатися в протилежну сторону по відношенню до того напрямку, за яким вона рухається по орбіті.

Якщо чорні діри спочатку перебували на великій відстані один від одного, що буде практично завжди відбуватися в реальному космосі, то тоді одна з них продовжить здійснювати ці "сальто", досить швидко переключаючись з одного режиму обертання в інший.

Періодичність цих розворотів буде залежати від маси об'єктів - від 10 секунд для невеликих чорних дір масою в 10 разів більше Сонця і до 140 днів для надмасивних об'єктів в центрах галактик. Ці сальто чорних дір, як пояснюють вчені, будуть породжувати незвичайні гравітаційні хвилі і перебудовувати їх диски аккреції - тонкі "бублики" з газу, пилу та уламків небесних тіл, які обертаються навколо чорних дір і поступово поглинаються ними. Дані перебудови будуть викликати сплески активності і затишшя, які повинні бути добре помітні для сучасних і майбутніх рентгенівських телескопів.

Читайте також: Вигадано спосіб, як спостерігати чорні діри із Землі

Нагадаємо, науковці знайшли чорну діру, яка змінює уявлення про появу всесвіту.

Будь ласка, виберіть один або кілька пунктів (до 3 шт.), які на Вашу думку визначає цей коментар.

Будь ласка, виберіть один або більше пунктів

Нецензурна лексика, лайка Флуд Порушення дійсного законодвства України Образа учасників дискусії Реклама Розпалювання ворожнечі Ознаки троллінгу й провокації Інша причина Відміна Надіслати скаргу ОК