Учёные впервые измерили плотность вещества вокруг сливающихся черных дыр?

В.К. Ну вот, чтобы уже не возвращаться к этой теме (нет никакого смысла такого возврата), продолжим её в несколько ином её аспекте, вроде как, более глубоком понимании природы вещей.

Международная группа астрофизиков использовала данные гравитационно-волновых обсерваторий, чтобы в буквальном смысле «увидеть» структуру галактических центров, скрытую от прямого наблюдения. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, не только подтверждают существование чрезвычайно плотной материи вокруг сливающихся сверхмассивных черных дыр, но и указывают на то, что плотность этой среды составляет порядка миллиона солнечных масс на кубический парсек.

Учёные проанализировали данные гравитационно-волнового фона, зафиксированного такими коллаборациями, как NANOGrav с помощью метода пульсарного тайминга (PTA). Этот метод использует миллисекундные пульсары в качестве сверхточных космических часов, позволяя детектировать наногерцевые гравитационные волны. Обнаруженный фон представляет собой совокупный сигнал от миллионов сливающихся пар сверхмассивных черных дыр по всей Вселенной. Однако в самой низкочастотной части спектра учёные заметили неожиданный изгиб, который не укладывался в теоретические модели, предсказывающие эволюцию этих объектов исключительно за счёт излучения гравитационных волн.

Как объяснил первый автор исследования, доцент Шанхайского университета Цзяо Тун Ифань Чэнь, этот изгиб указывает на влияние окружающей среды. На ранних стадиях сближения, задолго до финальной вспышки слияния, которую фиксируют детекторы вроде LIGO, на движение черных дыр активно воздействуют звезды и частицы темной материи, находящиеся в галактическом ядре. Команда исследователей предположила, что ключевым механизмом здесь являются гравитационные трёхтельные взаимодействия. Образно говоря, сближающиеся черные дыры действуют как гигантская праща: пролетающие мимо звезды или частицы темной материи получают гравитационный «пинок», ускоряясь и улетая прочь, но при этом они отнимают часть орбитальной энергии у бинарной системы, заставляя ее сжиматься быстрее.

Сравнив свои модели с 15-летними наблюдениями коллаборации NANOGrav, учёные смогли не только подтвердить наличие этого механизма, но и впервые оценить плотность вещества в окрестностях сливающихся черных дыр. Оказалось, что наиболее вероятная плотность составляет около 10⁶ солнечных масс на кубический парсек. Примечательно, что это значение хорошо согласуется с прямыми электромагнитными наблюдениями центров ближайших галактик — Млечного Пути и M87. Это говорит в пользу того, что выявленные эффекты реальны, а не являются следствием экзотических процессов. При этом анализ данных не подтверждает гипотезу о существовании очень крутых, острых «пиков» темной материи, отдавая предпочтение более плавным распределениям.

Полученные результаты также проливают свет на так называемую «проблему последнего парсека» — давний вопрос астрофизики о том, как черные дыры преодолевают финальное расстояние и сливаются, если только излучение гравитационных волн для этого слишком медленно. Механизм выброса звёзд и материи даёт необходимое объяснение этого процесса. Хотя авторы работы признают, что наблюдаемый изгиб спектра отчасти может быть объяснён и высокоэллиптическими орбитами двойных систем, такой сценарий потребовал бы экстремальных значений эксцентриситета, что маловероятно для большинства объектов. Дальнейшие наблюдения с помощью новых поколений радиотелескопов, таких как FAST и Square Kilometer Array, позволят снять остающиеся неопределённости и помогут отличить влияние звёзд от влияния темной материи на пути развития Вселенной.

Источник: https://new-science.ru/uchenye...

В.К. Честно говоря удивляет утверждение о слиянии, ведь никаких широкомасштабных исследований не проводилось по этой тематике. Вполне резонно предположить, что объекты уже разбегаются, продемонстрировав высокую степень взаимодействия, что и выразилось огромной плотностью материи в пространстве объектов перед дальнейшими событиями, которые грядут и интерпретируются как вспышка. Вспомните, что я писал по этому поводу ранее, описывая процессы взаимодействия чёрных дыр.

В общем, выводы делайте сами. Иначе, зачем наводить тень на плетень, ели думать тебе лень?