«Невозможное» слияние черных дыр получило неожиданное объяснение
Астрономы предложили возможное объяснение необычному сигналу GW231123, который возник после слияния двух черных дыр примерно в 2 млрд световых лет от Земли. По мнению исследователей, наблюдаемый сигнал мог быть усилен и искажен гравитационным линзированием, из-за чего масса черных дыр оказалась завышенной. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Сигнал GW231123 был зафиксирован 23 ноября 2023 года двумя обсерваториями LIGO в США. Слияние привело к образованию черной дыры, первоначальная оценка массы которой составила около 230 масс Солнца.
Необычность события связана с параметрами участвовавших объектов. По предварительным расчетам, массы исходных черных дыр составляли около 100 и 130 солнечных масс. Такие значения попадают в так называемый массовый разрыв между черными дырами звездной и промежуточной массы. Кроме того, объекты перед столкновением вращались с высокой скоростью.
Авторы нового исследования предположили, что на пути гравитационных волн мог находиться массивный объект, изменивший характеристики зарегистрированного сигнала. По их расчетам, линзирующим объектом могла быть компактная структура массой примерно от 190 до 850 солнечных масс либо более протяженная система, например шаровое скопление.
При таком сценарии первоначальная оценка массы образовавшейся черной дыры могла быть существенно завышена. Исследователи рассчитали, что ее масса могла составлять около 140 солнечных масс. Это позволило бы избежать необходимости объяснять слияние черных дыр с необычно большими массами и высокими значениями вращения.
Гравитационное линзирование возникает, когда массивный объект искривляет пространство-время и изменяет путь проходящего рядом излучения. Ученые предполагают, что аналогичный эффект может воздействовать и на гравитационные волны.
При этом прямых доказательств того, что GW231123 действительно подвергся такому линзированию, пока нет. Само исследование имеет теоретический характер, поэтому предложенная версия требует дополнительной проверки. Если гипотеза подтвердится, наблюдение линзированных гравитационных волн может предоставить новый способ изучения удаленных слияний черных дыр и свойств темной материи.
