Астрономы научились предсказывать выбросы черных дыр за пределы галактики

Закон сохранения импульса равно действует и на стрелка, который разрядил винтовку, ощутив сильную отдачу в плечо, и на громадные черные дыры. Сближаясь друг с другом по все сужающейся спирали, они движутся быстрее, пока не сольются в катастрофическом процессе, разбрасывая в стороны гравитационные волны.

Образовавшаяся дыра получает мощный импульс, который способен выбросить ее прочь из «материнской» галактики. Скорость таких объектов может достигать нескольких тысяч километров в секунду, превышая вторую космическую скорость для практически любых возможных галактик.

Вижай Варма (Vijay Varma) и его коллеги научились анализировать гравитационный сигнал от сливающихся черных дыр и вычислять скорость «убегания» получившейся дыры, предсказывая, покинет ли она свою галактику или удержится в ней. Статья ученых из Калифорнийского и Массачусетского технологических институтов опубликована в журнале Physical Review Letters.

Моделирование слияния черных дыр массами 35 и 25 масс Солнца, завершающегося выбросом образовавшейся черной дыры / ©Vijay Varma, Caltech

Слияние черных дыр — один из наиболее мощных процессов во Вселенной. Сближаясь все теснее и вращаясь все сильнее, они теряют энергию, испуская достаточно сильные гравитационные волны, чтобы мы могли их зарегистрировать с помощью наземных детекторов, таких как LIGO или VIRGO.

Как правило, подобные двойные системы несимметричны в силу разницы в массе между черными дырами. Поэтому и создаваемые их движением гравитационные волны несимметричны, унося с собой часть импульса системы. Анализ этих данных и позволяет предсказать итоговое движение массивной черной дыры, образовавшейся в результате слияния.