Международная совместная группа LIGO-Virgo-KAGRA опубликовала статью в Astrophysical Journal Letters, в которой сообщила об обнаружении двух событий гравитационных волн, сопровождающих аномальные спиновые характеристики черных дыр, в октябре и ноябре 2024 года. Эти результаты обнаружения гравитационных волн дают новые наблюдательные подсказки для изучения механизма образования черных дыр во Вселенной.

Первое событие GW241011 произошло 11 октября 2024 года на расстоянии примерно 700 миллионов световых лет от Земли и возникло в результате слияния двух черных дыр с массой в 17 и 7 раз больше Солнца. Скорость вращения более крупной черной дыры в этом событии достигла самого высокого уровня, наблюдавшегося на сегодняшний день. Второе событие, GW241110, было обнаружено 10 ноября 2024 года на расстоянии около 2,4 миллиарда световых лет и образовалось в результате слияния черной дыры с 16-кратной массой и восьмкратной массой Солнца. Основная черная дыра события вращается в направлении, противоположном направлению ее орбиты, и подобное явление наблюдается впервые.

"Каждое новое обнаружение дает важное представление о Вселенной, напоминая нам о том, что каждое наблюдаемое слияние является не только астрофизическим открытием, но и ценной лабораторией для изучения фундаментальных законов физики",-сказал соавтор статьи Карл Джон Хаст, доцент астрофизики в Университете Невады в Лас-Вегасе.

"Поскольку одна черная дыра в обоих событиях имеет значительно большую массу, чем ее компаньон, и быстро вращается, они дают убедительное доказательство теории о том, что черные дыры образовались в результате предыдущего слияния",-отмечает представитель научного сотрудничества LIGO Стивен Фэрхерст, профессор Кардиффского университета. Ученые полагают, что эти черные дыры могли образоваться в плотных средах, таких как звездные скопления, в результате процесса "слияния слияний".

Исследовательская группа проверила ключевые прогнозы общей теории относительности Эйнштейна, проанализировав гармоники высшего порядка в сигнале GW241011. Данные наблюдений за событием в значительной степени согласуются с моделью вращающейся черной дыры, описанной математиком Роем Керром. Кроме того, наблюдения за быстрыми спиновыми черными дырами также ограничивают теорию частиц, выходящих за рамки стандартной модели, таких как сверхлегкие бозоны.

"Эти обнаружения подчеркивают возможности наблюдений Глобальной обсерватории гравитационных волн. Необычная структура спина не только бросает вызов представлению о формировании черных дыр, но и дает доказательства для изучения слияний стратификации в плотной среде Вселенной", — подчеркнул представитель партнерства Virgo Джанлука Гемме.