Впервые в истории астрономы зафиксировали намёк на существование тройной системы чёрных дыр, где объекты связаны между собой гравитацией. Такой вывод был сделан после анализа событий GW190814, зарегистрированного в 2019 году международным сотрудничеством LIGO-Virgo-KAGRA. В этом случае сигнал гравитационных волн показал аномальное ускорение, что может говорить о влиянии третьей, невидимой чёрной дыры. Информацию опубликовало издание New Science.
Как отмечает астроном Вэнь-Бяо Хань из Китайской академии наук, это событие стало первым, где выявлены явные признаки участия третьего компактного объекта при слиянии двойной системы.
До сих пор было обнаружено около 300 слияний чёрных дыр благодаря гравитационным волнам. Обычно по сигналу можно вычислить массу сливающихся объектов и проследить их происхождение. Некоторые из этих столкновений свидетельствуют о так называемых иерархических слияниях, когда чёрные дыры формируются не напрямую из массивной звезды, а после предыдущих этапов объединения меньших объектов.
Стандартная теория гласит, что если звезда слишком массивна, то после взрыва сверхновой не остаётся чёрной дыры — только остатки газа. Поэтому обнаружение чёрных дыр с массой выше определённого порога доказывает, что объекты прошли через несколько этапов слияния.
Однако случай GW190814 выбивается из привычных схем.
В этом событии столкнулись две чёрные дыры с очень разной массой: одна из них оказалась минимально возможной — всего 2,6 солнечных масс, а вторая — в 9 раз тяжелее, порядка 23 солнечных масс. Такое отличие по массе не укладывается в нормы обычной эволюции звёзд, где пары образуются из похожих объектов.
Команда под руководством Шу-Чэн Яна предположила: причиной такого аномального состояния может быть наличие третьей, ещё более крупной чёрной дыры, вокруг которой кружилась двойная система.
При внимательном анализе учёные нашли в данных признаки дополнительного ускорения, вызванного вращением вокруг третьего тела. По подсчётам, скорость ускорения вдоль линии наблюдения составляет 0,0015 от скорости света, и вероятность этой находки оценивается в 90%. Всё это указывает на присутствие ещё одной, ранее незамеченной чёрной дыры.
Это открытие подсказывает, что столкновения чёрных дыр во Вселенной могут проходить не только в простых парных системах, но и в куда более запутанных условиях.
Вполне вероятно, что и другие похожие случаи уже есть в накопленных данных — учёные получили новый инструмент поиска. Подтверждение существования тройных систем важно для понимания того, как рождаются массивные чёрные дыры и насколько разнообразны сценарии их взаимодействия. Новые данные от LIGO, Virgo и KAGRA помогут лучше разобраться в этих процессах и раскрыть тайны эволюции чёрных дыр.
ИИ зафиксировал новую разновидность взрывов сверхновых рядом с чёрной дырой. Астрономы считают, что звезда совершала орбитальные движения вокруг черной дыры, при этом два мощных выброса газа были зафиксированы до взрыва.