Раскрытие секретов черных дыр: Новая технология моделирования проливает свет на загадочные космические чудовища

В своем новаторском исследовании ученые из UNIGE, Северо-Западного университета и Университета Флориды использовали сложную технологию моделирования, чтобы глубже проникнуть в загадочную природу черных дыр.

Эти небесные "чудовища" давно привлекают внимание ученых и астрономов своей интенсивной гравитационной силой, которую не может преодолеть даже свет. Обнаружение в 2015 году гравитационных волн, вызванных слиянием двух черных дыр, открыло новое поле для изучения этих космических явлений. Теперь, благодаря значительным достижениям в моделировании популяций бинарных звезд, ученые предсказали существование массивных бинарных черных дыр в галактиках, похожих на Млечный Путь, что опровергло предыдущие теории.

"Поскольку невозможно непосредственно наблюдать образование сливающихся бинарных черных дыр, необходимо полагаться на моделирование, воспроизводящее их наблюдательные свойства". - Симон Бавера (Simone Bavera), постдокторант кафедры астрономии UNIGE.

Понимание сущности черных дыр звездной массы

Черные дыры со звездной массой образуются в результате коллапса звезд с массой от нескольких до сотен раз превышающей массу нашего Солнца. Их гравитационное притяжение настолько сильно, что ничто, даже материя или излучение, не может от них ускользнуть. Это делает их обнаружение невероятно сложной задачей. Однако в 2015 году Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) обнаружила крошечные пульсации в пространстве-времени, вызванные слиянием двух черных дыр. По оценкам, масса этих сливающихся черных дыр примерно в 30 раз больше массы Солнца, и расположены они на расстоянии 1,5 млрд световых лет.

Разгадка происхождения черных дыр

Механизмы образования черных дыр до сих пор вызывают бурные споры среди астрофизиков. Являются ли они результатом эволюции двух звезд, похожих на наше Солнце, но гораздо более массивных, в рамках бинарной системы? Или же они образуются при случайном столкновении черных дыр в густонаселенных звездных скоплениях? Коллаборация POSYDON, в которую входят ученые из UNIGE, Северо-Западного университета и Университета Флориды, стремится преодолеть разрыв между теорией и наблюдениями путем моделирования бинарных звездных скоплений.

Моделирование бинарных звездных систем

Для точного воспроизведения наблюдательных свойств бинарных звезд в рамках сотрудничества POSYDON используется код POSYDON, представляющий собой сложный инструмент моделирования. Моделируя рождение и эволюцию этих систем вплоть до образования бинарных систем черных дыр, исследователи могут получить ценные сведения о происхождении сливающихся бинарных черных дыр. Симон Бавера (Simone Bavera), постдокторант кафедры астрономии UNIGE и ведущий автор исследования, объясняет важность моделирования для понимания этих неуловимых явлений.

Продвижение в понимании

Для интерпретации происхождения сливающихся бинарных черных дыр, наблюдавшихся в 2015 г., ученые сравнивают предсказания теоретических моделей с реальными наблюдениями. Эта методика, известная как "синтез бинарной популяции", расширяет границы технологий моделирования. Работа коллаборации POSYDON помогает получить более точные ответы и согласовать теоретические предсказания с данными наблюдений.

Достижения коллаборации POSYDON в моделировании популяций бинарных звезд имеют решающее значение для раскрытия тайн формирования черных дыр.