Астрономи з Китаю представили свідчення існування першої відомої потрійної системи чорних дір. Дослідження ґрунтується на повторному аналізі гравітаційних хвиль, зафіксованих обсерваторією LIGO у 2019 році. Вчені вважають, що зіткнення двох нерівних за масою чорних дір відбулося під впливом прихованого супермасивного об’єкта, який розкрив новий сценарій утворення таких систем і відкрив додаткові можливості для вивчення найекстремальніших процесів у Всесвіті.
Астрономи оголосили про можливе відкриття першої в історії потрійної системи чорних дір, яка ховається за дивним гравітаційним сигналом, виявленим ще шість років тому. Нове дослідження показує, що два чорні отвори, які злилися у відомій події GW190814, могли бути не самотніми, а частиною складного «танцю» навколо третього, набагато більшого об’єкта.
У 2019 році обсерваторія LIGO в США зафіксувала гравітаційні хвилі від зіткнення двох чорних дір з масами 23 та 2,6 сонячних. Цей злиття відразу викликало подив науковців: настільки різний розподіл мас вважався майже неможливим для формування стабільної пари. Подальший аналіз дозволив припустити, що в цій космічній драмі був і третій учасник, прихований у фоні.
Автори нової роботи, опублікованої в журналі The Astrophysical Journal Letters, змоделювали можливу взаємодію й виявили характерний «відбиток» третього тіла в даних LIGO. Перевірка архівних спостережень підтвердила наявність цього сигналу. Дослідники дійшли висновку, що найімовірнішим кандидатом є надмасивна чорна діра, маса якої має становити щонайменше 100 тисяч сонць. Це робить її у сотні тисяч разів важчою за двох менших чорних дір, які зіткнулися.
Згідно з моделлю, подвійна система чорних дір перебувала на орбіті навколо надмасивного об’єкта, нагадуючи взаємний рух Землі та Місяця на тлі обертання навколо Сонця. Така конфігурація ніколи раніше не спостерігалася. Після злиття новостворена чорна діра, ймовірно, ще мільярди років залишатиметься «супутником» свого гігантського партнера, перш ніж остаточно зникне в його гравітаційній пастці.
Відкриття має величезне значення для астрофізики. Воно дає змогу краще зрозуміти, як формуються бінарні чорні діри, і відкриває новий спосіб пошуку прихованих надмасивних об’єктів у глибинах Всесвіту. З моменту першої детекції гравітаційних хвиль у 2015 році вчені вже зафіксували понад сотню подібних подій, і кожна з них стає джерелом нових знань про найзагадковіші структури космосу.