Слияние двух сверхмассивных черных дыр, которое считалось невозможным согласно существующим моделям, могло быть не столь аномальным, как предполагалось ранее. К такому выводу пришли ученые, полагающие, что масса объектов, участвовавших в событии, была значительно меньше первоначальных оценок, сообщает Space.com.
В ноябре 2023 года детектор гравитационных волн LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) зафиксировал сигнал GW231123, возникший в результате столкновения двух черных дыр. По предварительным данным, массы этих объектов составляли 140 и 100 масс Солнца соответственно, что вызвало недоумение у исследователей, поскольку стандартные теории эволюции звезд не могут объяснить существование столь тяжелых и быстро вращающихся черных дыр.
Авторы нового исследования предлагают иное объяснение: наблюдаемые характеристики могут быть искажены эффектом гравитационного линзирования. Это явление, предсказанное общей теорией относительности Эйнштейна, возникает, когда массивный объект, находящийся между источником сигнала и наблюдателем, искривляет пространство-время, изменяя траекторию распространения волн. В результате гравитационные волны, как и свет, могут быть усилены и искажены, создавая ложное впечатление о массе источника.
Для проверки этой гипотезы команда разработала математическую модель и специализированное программное обеспечение. Ученые предположили, что сигнал GW231123 мог быть отклонен компактным объектом массой от 190 до 850 солнечных масс или протяженной структурой, такой как шаровое скопление. При учете этого фактора расчеты показали, что реальная масса системы составляла около 140 солнечных масс, а не 240, как считалось изначально, и не требовала аномально высоких скоростей вращения.
Исследователи признают, что природа объекта, вызвавшего линзирование, остается неясной. По словам участника проекта Мигеля Сумалакарреги из Института гравитационной физики Общества Макса Планка, отдельные компактные линзы с массой от 100 до 1000 солнечных масс должны встречаться крайне редко, поэтому потребуются дополнительные исследования для подтверждения этой теории. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.