Зафиксировано слияние нейтронной звезды и черной дыры

Гравитационно-волновыеантенны LIGO и Virgo зафиксировали 23 событие в рамках третьего наблюдательного сеанса. Оценочныепараметры говорят о слиянии нейтронной звезды с черной дырой. По-видимому,звезда была полностью поглощена, так как вероятность существования ее остатка составляет менее одного процента. Сообщение о регистрации опубликовано на сайте базы данныхгравитационных событий. Гравитационные волны —это периодические возмущения пространства-времени, предсказанные общейтеорией относительности Альберта Эйнштейна. Они рождаются при любых ускоренныхдвижениях масс в отсутствии строгой вращательной симметрии, но из-за слабостигравитационного взаимодействия относительно сильные колебания возникают толькопри быстром движении крупных масс, таких как нейтронные звезды и черные дыры. Первая достовернаярегистрация гравитационных волн произошла 14 сентября 2015 года, о чем былопублично заявлено несколько месяцев спустя. Всего было зафиксировано свыше 30событий, большинство из них — слияния тел с массами в десятки Солнц,которые по современным представлениям могут быть только черными дырами. Также водном случае удалось поймать волну от слияния нейтронных звезд, что былоподтверждено наблюдениями обычных телескопов. Нейтронные звезды и черные дыры — конечный продукт эволюции массивных светил. Длянейтронных звезд должна существовать максимальная масса, после которой поддерживающееих стабильность давление вырожденных нейтронов не должно справляться сгравитацией. Современные оценки указывают на значение порядка 2,16 масс Солнцадля невращающегося тела. С другой стороны, рождение во взрывах сверхновыхчерных дыр с массами менее нескольких солнечных считается маловероятным. Астрономы называютдиапазон от 3 до 5 масс Солнца «массовой щелью» (mass gap), так как в нем наблюдается меньше рентгеновскихдвойных, компактным компонентом которых может быть как черная дыра, так инейтронная звезда. Однако данные по микролинзированию не свидетельствуют впользу наличия реального провала в распределении масс в этом промежутке. Стеоретической точки зрения этот вопрос важен, так как здесь могут располагатьсягипотетические кварковые звезды. Также подтверждение наличия массовой щелиможет указать на фундаментальные отличия механизмов взрывов сверхновых, вкоторых рождают нейтронные звезды и черные дыры. В ночь с 14 на 15 августапо московскому времени гравитационные антенны зафиксировали новое событие S190814bv,ставшее 23 уверенной регистрацией в новом наблюдательном сезоне. Данную волну свысоким отношением сигнал-шум заметили все три функционирующие антенны, из-зачего была получена исключительно качественная локализация: с вероятностью в 90 процентов событие пришло из области площадью всего 23 квадратных градуса. Ранние оценки параметровговорили об участии по крайней мере одного объекта из массовой щели, однако последующийанализ указал на столкновение принципиально разных объектов. Считалось, что зафиксированное вапреле событие S190426c является подобным процессом, но последовавший анализуказал на преобладающую вероятность слияния нейтронных звезд, хотя надежногоэлектромагнитного сигнала получено не было. На данный момент сигналов в других каналах для события S190814bv также не было зарегистрировано. Мы публиковали подробный материал в формате вопросов и ответов о всем, что нужно знать о гравитационных волнах — «На гребне метрическоготензора» . О способах регистрации и инженерных проблемах мы писали в тексте «Точилка для квантового карандаша» . Тимур Кешелава