Открыть главное меню

GW190521

Иллюстрация во время объявления результатов исследования GW190521
Сигналы, обнаруженные детекторами LIGO Hanford (слева), LIGO Livingston (по середине), и Virgo (справа)

GW190521 (изначально именован как S190521g[1]) — зарегистрированный 21 мая 2019 года гравитационно-волновой всплеск, произошедший в результате слияния двух чёрных дыр. Наблюдение проводилось на детекторах LIGO и Virgo в 03:02:29 UTC, данные о событии были опубликованы 2 сентября 2020 года[2].

Слияние произошло 7 млрд лет назад на расстоянии 17 млрд световых лет[к. 1] от Земли (красное смещение z ~ 0.82±0.3)[3] Это самое далекое зарегистрированное слияние из известных[4]. Положение источника сигнала определено областью неба в 765 кв. градусов[к. 2][5][6][7] в созвездиях Волос Вероники, Гончих Псов и Феникса[8][9][10][11].

Установлено, что произошло слияние чёрных дыр массами 85 и 66 M⊙, и это на время обнаружения стало слиянием самых больших известных человечеству объектов. В результате слияния образовалась чёрная дыра в 142 M⊙, что стало первым явным свидетельством обнаружения чёрной дыры средней массы. Потерянные 9 M⊙ превратились в энергию гравитационных волн[3][1][12][13]. Обнаруженный сигнал длился менее одной десятой секунды[3].

Научные результаты

Считается, что чёрные дыры с массой менее 65 M⊙ могут образовываться в результате вспышки сверхновой. В то же время предполагается, что черные дыры массой до 135 M⊙ могут появлятся после коллапса звезд[4]. Так, событие GW190521 стало первым экспериментальным подтверждением гипотезы о том, что более тяжёлая чёрная дыра в паре слияния может быть образована после предыдущего слияния чёрных дыр[13]. Соответственно, исследователи рассматривают гипотезу иерархического слияния, когда две исходные чёрные дыры образовываются в результате слияния меньших чёрных дыр[3].

Зарегистрированное событие проявило эффекты гравитации, которые дают возможность по‑новому проверить общую теорию относительности, согласно которой двойные системы с весьма разными массами будут создавать гравитационные волны более высоких гармоник[13].

Наблюдения в электромагнитном спектре

В июне 2020 года астрономы с помощью автоматического обзорного телескопа Цвикки (англ.)русск., расположенного в Паломарской обсерватории в Калифорнии, наблюдали вспышку света, которая предположительно связана с GW190521. Согласно гипотезе, во время слияния двух черных дыр в непосредственной близости была другая (третья) больша́я чёрная дыра, и она спровоцировала световую вспышку. Если это подтвердится, то это станет первым в истории наблюдением световой вспышки во время слияния двух черных дыр[9][14][10][15]. Во время слияния чёрных дыр, как правило, не должно быть светового излучения. И здесь астрономы считают, что для трёх черных дыр уже произошло уникальное событие: третья сверхмассивная черная дыра, возможно, повлияла на слияние двух меньших, и отправила новоиспечённую черную дыру через связанный аккреционный диск, и материя диска произвела вспышку света. По предположениям астрономов, новообразованная черная дыра превышала более чем в 100 раз M⊙ и двигалась по диску со скоростью 200 км/с[16].

Астрономы предсказывают повторную вспышку света от рассматриваемых объектов из-за повторного столкновения с соответствующим аккреционным диском, что по расчётам должно произойти примерно через 1,6 года[14]. Если в декабре 2020 года предсказанная вспышка будет наблюдаться, то озвученные утверждения получат своё подтверждение[16].

См. также

  • Комментарии
    1. ↑ Это расстояние, на котором в настоящее время от нас находится полученная после слияния черная дыра; данное расстояние вычислено с учетом космологического расширения Вселенной.
    2. ↑ Это достаточно большая область неба, в пределах которой удалось локализовать источник.
    Источники
    1. ↑ 1 2 Abbott, R. GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150 M ⊙ (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2020. — 2 September (vol. 125, no. 10). — P. 101102. — doi:10.1103/PhysRevLett.125.101102.
    2. ↑ GW trigger S190521g (GW 190521), University of Leicester (2020). Архивировано 28 июня 2020 года. Дата обращения 26 июня 2020.
    3. ↑ 1 2 3 4 Staff. GW190521: The Most Massive Black Hole collision Observed To Date, LIGO Scientific Collaboration (2 сентября 2020). Архивировано 4 сентября 2020 года. Дата обращения 2 сентября 2020.
    4. ↑ 1 2 Астронет > GW190521: Unexpected Black Holes Collide. www.astronet.ru. Дата обращения 8 сентября 2020. Архивировано 8 сентября 2020 года.
    5. ↑ Greco, G.; et al. Handling gravitational-wave sky maps for EM-followUP observations - Second ASTERICS Virtual Observatory School. Asterics2020.eu (2020). Дата обращения 27 июня 2020. Архивировано 28 июня 2020 года.
    6. ↑ Mo, Geoffrey GCN Circular - Number: 24640 - LIGO/Virgo S190521g: Updated sky localization. NASA (21 мая 2020). Дата обращения 27 июня 2020. Архивировано 27 июня 2020 года.
    7. ↑ Berry, Christopher Sky-localization of Gravitaional wave observations. CplBerry.com (10 августа 2018). Дата обращения 27 июня 2020. Архивировано 27 июня 2020 года.
    8. ↑ Superevent info - S190521g. LIGO (21 мая 2019). Дата обращения 25 июня 2020. Архивировано 28 июня 2020 года.
    9. ↑ 1 2 Cofield, Calla. Black Hole Collision May Have Exploded With Light, NASA (25 июня 2020). Архивировано 28 июня 2020 года. Дата обращения 25 июня 2020.
    10. ↑ 1 2 Overbye, Dennis. Two Black Holes Colliding Not Enough? Make It Three - Astronomers claim to have seen a flash from the merger of two black holes within the maelstrom of a third, far bigger one., The New York Times (25 июня 2020). Архивировано 25 июня 2020 года. Дата обращения 25 июня 2020.
    11. ↑ Gradute Center, CUNY. Black hole collision may have exploded with light, Phys.org (25 июня 2020). Архивировано 26 июня 2020 года. Дата обращения 26 июня 2020.
    12. ↑ Abbott, R. Properties and Astrophysical Implications of the 150 M ⊙ Binary Black Hole Merger GW190521 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2020. — 2 September (vol. 900, no. 1). — P. L13. — doi:10.3847/2041-8213/aba493.
    13. ↑ 1 2 3 Елена Ли. Взрыв «142 солнц» — самый мощный со времен Большого взрыва. Популярная механика (3 сентября 2020). Дата обращения 3 сентября 2020. Архивировано 4 сентября 2020 года.
    14. ↑ 1 2 Graham, M. J. Candidate Electromagnetic Counterpart to the Binary Black Hole Merger Gravitational-Wave Event S190521g (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2020. — Vol. 124, no. 25. — P. 251102. — doi:10.1103 / PhysRevLett. 124.251102. — Bibcode: 2020PhRvL.124y1102G. — arXiv:2006.14122. — PMID 32639755.
    15. ↑ {{cite news | title = Столкновение черной дыры могло взорваться светом | url = https: //www.spacedaily.com/reports/Black_hole_collision_may_have_exploded_with_light_999.html | date = 26 июня 2020 | work = ScienceDaily | accessdate = 26 июня 2020} }
    16. ↑ 1 2 Carpineti, Alfredo. Astronomers May Have Observed The First Flare From A Black Hole Collision, IFLScience (25 июня 2020). Архивировано 29 июня 2020 года. Дата обращения 26 июня 2020.

    Ссылки

    • Christopher Berry. GW190521—The big one (англ.). Christopher Berry (2 September 2020). Дата обращения 8 сентября 2020. Архивировано 4 сентября 2020 года.
Яндекс.Метрика