Астрономы впервые «расслышали» отзвуки от столкновения чёрных дыр

Исследователи космоса из нескольких стран впервые засекли мощные и длинные гравитационные волны. По их гипотезе, они расходятся по Вселенной от слияния сверхмассивных чёрных дыр, искривляя при этом время и пространство.


Чёрные дыры — это настолько колоссальные сгустки вещества, что даже свет не может преодолеть их притяжение. Астрономы и астрофизики считают, что волны гравитации исходят от гигантских чёрных дыр, которые кружатся попарно со своими галактиками, медленно сближаясь перед соединением.

Научной проблемой занимались пять групп учёных: из Европы, Северной Америки, Китая, Индии и Австралии. На днях они опубликовали свои выводы в журналах Astronomy and Astrophysics и Astrophysical Journal Letters.

До сих пор исследователям космоса удавалось зарегистрировать гравитационные волны только от слияния небольших чёрных дыр или нейтронных звёзд размером чуть больше Солнца. В ходе новых наблюдений астрономы постарались уловить гораздо более длинные волны, на гораздо меньшей частоте. Кстати, одна такая волна со скоростью света проходит через Землю в течение 30 лет. Их испускают пары сливающихся чёрных дыр, которые могут быть в миллионы и сотни миллионов раз массивнее Солнца.

Если приводить образное сравнение, первый вид волн — это короткий звук тонкой струны, а второй — это стон басов, проницающий Вселенную. Такие волны искажают пространство и время, подобно тому, как звук меняет синусоиду на дисплее анализатора аудио или волна на воде искривляет податливую гладь.

Профессор Микаэль Крамер из немецкого Института радиоастрономии Макса Планка возглавляет одну из групп учёных, сделавших это открытие — Европейский консорциум временной матрицы пульсаров. Он сказал, что открытие может навсегда изменить представления учёных о космосе.


— Микаэль Крамер, профессор, Институт радиоастрономии Макса Планка.

Открытие может пролить новый свет и на то, как формируются и растут галактики. Ребекка Баулер из Манчестерского университета сказала Би-би-си, что учёные составили следующее теоретическое предположение: в центре каждой галактики находятся огромные чёрные дыры, и они растут.

Баулер добавила, что о существовании сверхмассивных чёрных дыр известно. Но астрофизики не знают, как они там оказались. Есть вероятность, что в результате слияния чёрных дыр поменьше. Однако до сих пор было мало доказательств. Теперь же, благодаря новым наблюдениям, исследователи впервые могут «слышать» такое слияние.

Учёные сделали открытие, изучая сигналы пульсаров, то есть потухших звёзд. Те очень быстро вращаются и издают радиоимпульсы через одинаковые, неизменные интервалы. Астрономы обнаружили, что их сигналы доходят до Земли чуть позже или чуть раньше, чем следовало бы по законам физики. Согласно новому исследованию, это происходит оттого, что радиоволны от пульсаров искажаются гравитационными волнами от пар сверхмассивных чёрных дыр.

Конечно, открытие «басов Вселенной», длинных волн от слияния сверхмассивных чёрных дыр, учёным ещё предстоит подтвердить дальнейшими исследованиями. Как признают авторы обнародованного открытия, вероятность того, что они ошибаются — одна десятитысячная, 0,0001. А «золотой стандарт» для научных теорий — единица на миллион, 0,000001.

Так что всё-таки возможно, что не кружащиеся пары сверхмассивных чёрных дыр испускают длинные гравитационные волны. Но что тогда: новорождённые чёрные дыры или же гипотетические космические струны? Астрофизикам хватит работы ещё надолго.