Международный коллектив астрофизиков впервые проследил за формированием нового горизонта событий при слиянии двух чёрных дыр звёздной массы. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
Наблюдения стали возможны благодаря рекордно мощному всплеску гравитационных волн GW250114, зафиксированному обсерваторией LIGO в январе 2025 года. Его источником стало слияние двух чёрных дыр, удалённых от Земли примерно на 1,3 миллиарда световых лет и обладающих массой, в 30–40 раз превышающей солнечную. Сигнал оказался примерно втрое мощнее того, что был зафиксирован при первых наблюдениях гравитационных волн на этом детекторе в 2015 году.
Как сообщили сотрудник Австралийского национального университета Сунь Лин и её коллеги, горизонт событий чёрной дыры характеризуется двумя ключевыми параметрами — скоростью вращения и поверхностной силой притяжения. Оба показателя удалось впервые напрямую измерить с высокой точностью с помощью нового алгоритма, разработанного специально для реконструкции формы и свойств горизонта событий.
Алгоритм основан на том, что скорость вращения горизонта событий и сила притяжения у его поверхности влияют на характер колебаний гравитационных волн на последних фазах слияния чёрных дыр и на скорость их последующего затухания. Метод также учитывает, как вращение чёрных дыр «закручивает» пространство-время вокруг них и воздействует на распространение гравитационных волн.
Высокая мощность сигнала GW250114 позволила впервые отделить колебания, связанные непосредственно с горизонтом событий, от других форм активности, порождённых окружающим чёрную дыру «огненным кольцом». По оценке учёных, дальнейшие наблюдения за образованием горизонтов событий позволят проверить теорию относительности в предельно экстремальных условиях и выявить возможные отклонения от её предсказаний.