23 авг 2023 1 304

Черные дыры способны перемещаться по Вселенной быстрее любых других космических объектов

Черные дыры — одни из самых загадочных и мощных объектов в космосе. Они образуются в результате сжатия огромного количества материи в бесконечно малую точку, которая называется сингулярностью. Из-за своей огромной гравитации черные дыры поглощают все, что попадает в их горизонт событий — границу, за которой ничто не может вернуться обратно.

Но что происходит, когда две черные дыры сталкиваются друг с другом? Такие события являются одними из самых энергичных и захватывающих во Вселенной. Они излучают гигантские волны пространства-времени, которые называются гравитационными волнами. Именно благодаря обнаружению таких волн ученые смогли подтвердить одно из предсказаний теории относительности Альберта Эйнштейна.

Вначале ученые исключили маленькие черные дыры из рассмотрения, поскольку скорость зависит от энергии, выделяющейся при их столкновении. Затем исследователи провели серию из 1381 полных численных моделирований на суперкомпьютере, чтобы определить максимальную скорость отдачи после слияния высокоэнергетических черных дыр.

Мы рассматривали двойные системы равной массы с противоположными спинами, направленными вдоль плоскости их орбиты, и выполнили поиск ориентаций спинов, параметров удара и начальных линейных импульсов, чтобы найти максимальную отдачу для заданной величины спина — s

— Карлос Лусто, участник исследования.

Но есть еще один интересный эффект, который происходит при столкновении черных дыр — отдача. Это значит, что после слияния черные дыры получают импульс и начинают двигаться по Вселенной с определенной скоростью. Эта скорость зависит от многих факторов, таких как массы, спины и углы столкновения черных дыр.

До недавнего времени ученые полагали, что максимальная скорость отдачи черных дыр не может превышать 5 000 км/сек. Но двое астрофизиков — Карлос Лусто и Джеймс Хили из Рочестерского технологического института — показали, что это не так. Они провели серию компьютерных моделирований столкновения черных дыр с высокой энергией и выявили максимальную скорость отдачи для одного из сценариев.

Оказалось, что черные дыры могут развивать скорость до 28 500 километров в секунду — составляет почти 10% скорости света! Таким образом, «новорожденные» черные дыры могут становиться одними из самых быстрых объектов во Вселенной, не считая элементарных частиц.

Это открытие имеет большое значение для понимания физики черных дыр и гравитационных волн. Оно также поможет ученым определить, сколько энергии высвобождается при таких космических катастрофах.