Logo
Cover

Исследуя феномен прецессии — нечто вроде колебаний раскрученного волчка — который возникает, когда две древние черные дыры сталкиваются и сливаются в одну, международная команда ученых смогла подтвердить гравитационный феномен, предсказанный Альбертом Эйнштейном. Когда два массивных объекта закручиваются друг вокруг друга, они создают рябь на ткани пространства-времени, которая разносит по всей Вселенной энергию и угловой момент.

Впервые астрономы зафиксировали гравитационные волны, исходящие от черных дыр, в 2020 году с помощью обсерваторий LIGO и Virgo. Спустя два года после изучения их характеристик исследователи подтверждают, что одна из черных дыр вращалась с огромной, невиданной ранее скоростью, пишет Life Science. Она закручивалась и поворачивалась в 10 млрд раз быстрее, чем любая наблюдаемая ранее черная дыра. Воздействие на пространство-время было таким сильным, что обе черных дыры дрожали — или прецессировали — на своих орбитах.

Черные дыры, о которых идет речь, во много раз массивнее Солнца — самая большая из них массивнее нашей звезды в 40 раз. Впервые астрономы уловили сигнал от них в 2020 году. С тех пор ученые накапливали все новые данные о событии GW200129, позволяющие раскрыть секреты настолько эпичного столкновения.

Ученые наблюдали процесс прецессии у различных объектов, но у настолько больших — никогда. Однако в общей теории относительности Эйнштейна свыше ста лет назад предсказано, что прецессия должна возникать и в двойных черных дырах. И теперь астрономы смогли впервые наблюдать этот редкий феномен воочию, после пяти лет изучения гравитационных волн.

Авторы вышедшей в журнале Nature статьи предполагают, что черные дыры GW200129 находились в хаотичных отношениях до своего мощного слияния. По мере того, как они притягивали друг друга, вращаясь по все более коротким орбитам, они начали дрожать, как волчки — прецессия происходила несколько раз в секунду. Это в 10 млрд раз быстрее, чем скорость прецессии любого другого объекта, известного ученым.

Это открытие не только подтверждают правоту Эйнштейна, но и поднимает вопрос о том, насколько часты подобные события. Считается, что они происходят довольно редко — раз в тысячу наблюдаемых событий — но, возможно, эти модели следует пересмотреть.

Еще одно предсказание Эйнштейна оказалось верным: в 2020 году международная команда исследователей измерила с беспрецедентной точностью гравитационное красное смещение Солнца — изменение частоты линий в спектре звезды, которое происходит, когда свет освобождается от воздействия гравитационного поля Земли.