Астрофизики зафиксировали чёрную дыру, которой не должно существовать

Астрофизики из проектов LIGO и Virgo зафиксировали гравитационные волны от массивной чёрной дыры, масса которой в 100 раз превышает массу Солнца. Детекторы уловили сигналы от столкновения с участием масштабной чёрной дыры в апреле. Предположительно, она могла образоваться от слияния нескольких чёрных дыр. Об этом сообщил журнал Quanta, ссылаясь на информацию от семерых исследователей проектов. Другие члены команд из LIGO и Virgo пока не подтвердили, но и не опровергли эту информацию.

"По прогнозам, таких чёрных дыр не может существовать, даже из нескольких. Но, конечно, мы знаем, что природа часто находит свои решения", – отметил Стэн Вусли, астрофизик из калифорнийского университета.

Согласно современным представлениям, чёрные дыры возникают из умирающих звёзд, которые исчерпали ресурс горения и начинают сжиматься. Формирование чёрной дыры подобного масштаба считалось невозможным из-за парной нестабильности – ядро звезды становится настолько горячим, что сильно возрастает скорость термоядерных реакций, и ядро теряет устойчивость. Происходит взрыв сверхновой звезды. Известные сейчас чёрные дыры – объекты в 50 раз массивнее Солнца. Они не формируются в промежутке от 50 до 130 солнечных масс: ядро слишком тяжёлое, чтобы превратиться в чёрную дыру, такие звёзды становятся сверхновыми с парной нестабильностью и взрываются. Ядра с массой от 65 до 130 солнечных масс обычно рассеиваются полностью, а от 50 до 65 масс Солнца пульсируют, теряя массу в серии взрывов.

Некоторые астрофизики были уверены, что появление настолько массивных чёрных дыр невозможно. Крис Бельчински из Варшавского университета вместе с несколькими коллегами поставил 100-долларовую бутылку вина на то, что среди первых ста объектов LIGO/Virgo не будет подобных чёрных дыр. "Я думаю, что собираюсь проиграть, – сказал Бельчински, – и на благо науки!".

Другие учёные предполагают разные возможные пути возникновения сверхмассивной чёрной дыры. В Массачусетском технологическом институте предположили, что формирование такого объекта могло произойти в шаровом звёздном скоплении, где множество звёзд находятся рядом друг с другом, и дыра с массой 50 солнечных может поглотить другую, с массой 30 солнечных. А затем слиться и с другими дырами. Они считают, что детекторы LIGO/Virgo зафиксировали поглощение второго поколения. Среди других теорий – это могло произойти в изолированной двойной звёздной системе, и одна из звёзд могла стать чёрной дырой. Эта звезда выросла благодаря звезде-компаньону, которая затем также стала чёрной дырой.

Результаты исследований обещают опубликовать к весне 2020 года. К этому времени команды должны будут подтвердить или опровергнуть версию с чёрной дырой и предложить объяснение.