Гравитационное линзирование может объяснить необычное слияние чёрных дыр — Space.com
Исследователи предположили, что необычно массивное слияние чёрных дыр, зарегистрированное детектором LIGO 23 ноября 2023 года, могло казаться более крупным из-за гравитационного линзирования. Сигнал GW231123 первоначально интерпретировали как столкновение чёрных дыр массой примерно 140 и 100 масс Солнца, сообщает Space.com.
Почему слияние считали необычным
Обычным моделям звёздной эволюции трудно объяснить формирование настолько массивных чёрных дыр. Исследователей также удивила первоначальная интерпретация, согласно которой оба объекта могли быстро вращаться. Новая работа предлагает другое объяснение: чёрные дыры могли быть меньше, а гравитационное линзирование усилило сигнал гравитационных волн на пути к Земле и создало впечатление большей массы объектов.
Гравитационное линзирование возникает, когда массивный объект искривляет пространство-время и изменяет траекторию излучения от удалённого источника. Такой эффект известен для света, однако, по словам руководителя отдела астрофизической и космологической относительности Института Альберта Эйнштейна Мигеля Сумалакаррегуи, гравитационные волны также могут отклоняться, усиливаться и разделяться на несколько сигналов.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Возможный объект-линза
Команда создала математическую модель гравитационного линзирования и программное обеспечение для её анализа. По оценке участницы исследования Срашти Гоял, наблюдаемые высокие массы можно объяснить, если сигнал GW231123 был отклонён и искажён компактным объектом массой от 190 до 850 масс Солнца либо протяжённой структурой наподобие шарового скопления. Такой сценарий также не требует предположения о чрезвычайно быстром вращении чёрных дыр.
Согласно результатам моделирования с учётом линзирования, слияние могло касаться системы общей массой около 140 масс Солнца, а не системы массой 240 масс Солнца, как предполагалось первоначально. В то же время природа объекта, который мог вызвать линзирование, остаётся неопределённой. Учёные отмечают, что отдельные компактные линзы массой от 100 до 1000 масс Солнца должны быть крайне редкими, поэтому необходимо выяснить, может ли этот эффект создавать совокупность более лёгких объектов, в том числе звёзд.
Исследование опубликовали 25 августа в журнале Astrophysical Journal Letters. Авторы пока не могут окончательно подтвердить, является ли GW231123 первым обнаруженным случаем гравитационного линзирования гравитационных волн. Для поиска подобных сигналов потребуется повышение чувствительности детекторов наподобие LIGO.
