Науковці змогли розкрити таємницю "неможливого" об'єднання чорних дір.

Вони об'єдналися сім мільярдів років тому.

У 2023 році детектори гравітаційних хвиль зафіксували ознаки зіткнення на відстані семи мільярдів світлових років. Дві чорні діри злилися, але, після ретельного аналізу даних, дослідники виявили, що це злиття суперечило відомим законам фізики, як зазначає Science Alert.

Чорні діри рухалися набагато швидше, ніж будь-які, спостережувані до цього. Ба більше, їхні маси перебували в діапазоні, в якому чорні діри не повинні були існувати.

Коли великі зірки завершують свій життєвий цикл, вони вибухають у вигляді наднових, залишаючи після себе чорні діри. Однак зірки, чия маса коливається між 70 і 140 сонячними, мають зовсім іншу долю.

Вони вибухають з такою потужністю, що залишають по собі лише порожнечу. Чорні діри не формуються — залишається тільки вакуум.

Злиття, яке отримало назву GW231123, порушило це основоположне правило. Масивність обох чорних дір відповідала цьому діапазону, і вони оберталися з такою швидкістю, що викликали спотворення простору-часу, подібні до вихорів.

Оре Готліб та його команда з Центру обчислювальної астрофізики Інституту Флетайрон виявили аспект, який залишився непоміченим для інших дослідників. Це магнітні поля.

Дослідники здійснили моделювання, спостерігаючи за змінами зірки масою 250 сонячних протягом всього її життєвого циклу. Коли її існування наближається до завершення, ядерні реакції призводять до зменшення її маси до приблизно 150 сонячних. У момент колапсу формуються обертовий диск з залишків зоряного матеріалу, пронизаний магнітними полями, в центрі якого виникає нова чорна діра.

На цьому етапі магнітні поля здатні перевернути все з ніг на голову. Зазвичай обертовий диск постачає матеріал до чорної діри, але потужні магнітні поля чинять тиск на цей диск, виводячи до половини маси зірки зі швидкістю, близькою до швидкості світла.

Це суттєво знижує загальну масу чорної діри та впливає на її обертання.

Моделювання показало, що сильніші магнітні поля створюють легші чорні діри, які повільно обертаються, в той час як слабші - важчі та ті, які швидко обертаються. Цей взаємозв'язок припускає, що чорні діри слідують закономірності, що пов'язує їхню масу і обертання, що відкриває новий спосіб зрозуміти, як формуються ці гіганти.

Науковці раніше повідомили, що первісні галактики у Всесвіті були безладними скупченнями активного газу. Дослідники зазначають, що ці газові згустки коливалися під впливом потоків міжгалактичної матерії, спалахів формування зірок та надмасивних чорних дір.