Гравітаційне лінзування може пояснити незвичне злиття чорних дір — Space.com
Дослідники припустили, що незвично масивне злиття чорних дір, зареєстроване детектором LIGO 23 листопада 2023 року, могло здаватися більшим через гравітаційне лінзування. Сигнал GW231123 спершу інтерпретували як зіткнення чорних дір масою приблизно 140 і 100 мас Сонця, повідомляє Space.com.
Чому злиття вважали незвичним
Звичайні моделі зоряної еволюції важко пояснюють утворення настільки масивних чорних дір. Дослідників також здивувала первинна інтерпретація, за якою обидва об’єкти могли швидко обертатися. Нова робота пропонує інше пояснення: чорні діри могли бути меншими, а гравітаційне лінзування посилило сигнал гравітаційних хвиль на його шляху до Землі та створило враження більшої маси об’єктів.
Гравітаційне лінзування виникає, коли масивний об’єкт викривляє простір-час і змінює траєкторію випромінювання від віддаленого джерела. Такий ефект відомий для світла, але, за словами керівника групи Відділу астрофізичної та космологічної відносності Інституту Альберта Ейнштейна Мігеля Сумалакаррегуі, гравітаційні хвилі також можуть відхилятися, посилюватися та розділятися на кілька сигналів.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
Можливий об’єкт-лінза
Команда створила математичну модель гравітаційного лінзування та програмне забезпечення для її аналізу. За оцінкою учасниці дослідження Срашті Гоял, спостережувані високі маси можна пояснити, якщо сигнал GW231123 був відхилений і спотворений компактним об’єктом масою від 190 до 850 мас Сонця або протяжною структурою на кшталт кульового скупчення. Такий сценарій також не потребує припущення про надзвичайно швидке обертання чорних дір.
За результатами моделювання з урахуванням лінзування злиття могло стосуватися системи загальною масою близько 140 мас Сонця, а не системи масою 240 мас Сонця, як припускали спершу. Водночас природа об’єкта, який міг спричинити лінзування, залишається невизначеною. Науковці зазначають, що окремі компактні лінзи масою від 100 до 1000 мас Сонця мають бути вкрай рідкісними, тому необхідно з’ясувати, чи може цей ефект створювати сукупність легших об’єктів, зокрема зірок.
Дослідження опублікували 25 серпня в журналі Astrophysical Journal Letters. Автори поки не можуть остаточно підтвердити, чи є GW231123 першим виявленим випадком гравітаційного лінзування гравітаційних хвиль. Для пошуку подібних сигналів знадобиться підвищення чутливості детекторів на зразок LIGO.
