Астрономи виявили незвичний сигнал гравітаційних хвиль від злиття двох чорних дір, який, здавалося, суперечив відомим моделям зоряної еволюції. Однак нове дослідження припускає, що причина цієї «неможливості» — не в самих чорних дірах, а в ефекті гравітаційного лінзування, викривленні простору-часу, що спотворило сигнал.

Загадковий сигнал GW231123

23 листопада 2023 року детектор LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) зафіксував гравітаційні хвилі від злиття двох чорних дір. Сигнал, позначений як GW231123, свідчив про зіткнення об’єкта масою близько 140 мас Сонця з іншим, що має 100 мас Сонця. Такі масивні чорні діри, особливо ті, що швидко обертаються, важко пояснити за допомогою сучасних теорій зоряної еволюції, що викликало подив у наукової спільноти.

Гравітаційне лінзування: ключ до розгадки

Нове дослідження, проведене командою Мігеля Зумалакаррегі та Срашті Гоял з Інституту Альберта Ейнштейна, пропонує альтернативне пояснення. Вони вважають, що маси чорних дір були лише ілюзією, спричиненою гравітаційним лінзуванням. Це явище, передбачене теорією загальної відносності Ейнштейна, полягає у викривленні простору-часу масивними об’єктами, яке здатне відхиляти, збільшувати та навіть розщеплювати світло (або, в даному випадку, гравітаційні хвилі) від фонових джерел.

«Подібно до світла, гравітаційні хвилі також можуть бути відхилені, збільшені та розщеплені на множинні сигнали масивними об’єктами», — пояснює Зумалакаррегі. «Для гравітаційних хвиль ефекти дифракції та інтерференції дають нам додатковий спосіб ідентифікувати та вивчати лінзовані сигнали».

Моделювання та майбутні дослідження

Команда розробила математичну модель гравітаційного лінзування та спеціальне програмне забезпечення для аналізу. Їхні розрахунки показали, що якщо сигнал GW231123 був спотворений масивним об’єктом (від 190 до 850 мас Сонця) або скупченням таких об’єктів, то початкова маса системи становила 140 мас Сонця, а не 240, як вважалося раніше. Крім того, таке пояснення усуває необхідність припущення про надзвичайно високі швидкості обертання чорних дір. Точна природа об’єкта-лінзи наразі залишається загадкою. Подальші дослідження, зокрема з підвищенням чутливості детекторів, допоможуть підтвердити або спростувати цю гіпотезу та розкрити нові можливості для вивчення Всесвіту за допомогою гравітаційних хвиль.

Джерело: https://www. space.com/astronomy/black-holes/this-impossible-black-hole-merger-may-be-explained-by-a-warp-in-spacetimeНеможливе злиття чорних дір: викривлення простору-часу як можливе пояснення читайте на сайті HiTech. Expert.