|
Черные дыры несут информацию о своих предках
|
|
|
|
Астрономы считают, что в центре большинства, если не всех, галактик находится гигантская черная дыра, масса которой в миллионы или даже миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Эти сверхмассивные черные дыры не могут быть созданы непосредственно в результате коллапса массивной звезды, как в случае с черными дырами звездной массы, масса которых в десятки раз превышает массу Солнца, поскольку ни одна звезда не является достаточно большой, чтобы породить такой огромный объект. Это означает, что должны существовать процессы, которые позволяют черным дырам достигать таких огромных масс. Хотя потребление газа, пыли и даже звезд вокруг черных дыр может способствовать такому росту, более быстрым способом увеличения массы является цепочка слияний все более крупных черных дыр. В статье, опубликованной в журнале Astroparticle Physics, Имре Бартосом и Оскаром Баррерой с физического факультета Университета Флориды, подробно описывается, как некоторые "дочерние" черные дыры, возникающие в результате таких слияний, могут нести информацию о "родительских" черных дырах, которые столкнулись, чтобы их создать.
|
|
|
|
"Мы обнаружили, что черные дыры, которые образуются в результате столкновения других черных дыр, несут с собой информацию о свойствах своих предков, включая их вращение и массу", - говорит Бартос. "Ключевым новым направлением наших исследований является реконструкция вращений древних черных дыр, опираясь на предыдущую работу, которая была сосредоточена на массах предков". Черные дыры обладают очень немногими характеристиками, которые можно использовать для их дифференциации, - это только вариации массы, углового момента, или "спина", и электрического заряда. Физик-теоретик Джон Уилер из Принстонского университета, США, описал это так: "У черных дыр нет волос". Бартос добавляет, что даже несмотря на эти несколько характеристик и "теорему об отсутствии волос", все еще возможно использовать вращение черной дыры для выяснения деталей ее происхождения.
|
|
|
"Например, черные дыры, питающиеся окружающим газом, или предыдущие столкновения "родительских" черных дыр могут привести к высокому вращению, в то время как при рождении в результате смерти и коллапса звезд черные дыры часто имеют низкое вращение", - продолжает Бартос. Для проведения своего исследования Бартос и Баррера использовали математический метод, называемый байесовским логическим выводом, используя измеренные свойства черной дыры и свои предварительные ожидания от них в качестве входных данных и выводя предполагаемые распределения свойств исходных черных дыр. Это исследование является своевременным, поскольку физики используют крошечную рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами, чтобы узнать больше о столкновениях и слияниях черных дыр.
|
|
|
|
"Недавние наблюдения за слияниями черных дыр намекают на возможность того, что линии сборки черных дыр — места, где несколько черных дыр последовательно сливаются, образуя, следовательно, все более тяжелые черные дыры, — могут быть распространены во Вселенной. "В связи с этим возникает вопрос о том, как мы можем восстановить свойства древних черных дыр по результатам измерений новейшего поколения", - говорит Бартос. "Я очарован детективной историей раскрытия того, что происходило с этими черными дырами в прошлом, и нахождения там отпечатков пальцев предыдущих поколений".
|
|
|
|
Источник
|
