Учёные предложили объяснение загадочно сильным гравитационным волнам
Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере, возможно, нашли решение загадки, связанной с фоновыми гравитационными волнами Вселенной — постоянными «рябью» в пространстве-времени, которые, по словам астрофизика Джули Комерфорд, «покачивают нас почти как желе».
Изображение объекта NGC 2623, полученное космическим телескопом «Хаббл». Автор: ESA/Hubble & NASA
В 2023 году коллаборации учёных, включая эксперимент NANOGrav, впервые зафиксировали этот гравитационно-волновой фон. Однако его сигнал оказался значительно сильнее, чем предсказывали теоретические модели. Причина расхождения оставалась неясной.
Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, предлагает возможное объяснение. Учёные обнаружили, что в процессе слияния галактик меньшая из двух сверхмассивных чёрных дыр в их центрах может набирать значительно больше массы, чем большая. Это происходит из-за так называемой «предпочтительной аккреции»: меньшая чёрная дыра оказывается в более плотной области газового диска, образующегося при слиянии, и активнее поглощает вещество.
«У нас был прогноз, каким должен быть гравитационно-волновой фон, и то, что обнаружил NANOGrav, оказалось больше ожидаемого. Это был сюрприз и новая интересная головоломка», — сказала Джули Комерфорд, ведущий автор исследования.
Ранее считалось, что вклад меньших чёрных дыр в общий фон несущественен. Однако моделирование, в котором меньшей чёрной дыре позволили набрать на 10% больше массы, привело теоретические расчёты в соответствие с данными NANOGrav.
«Они начинаются маленькими, но поскольку маленькие растут больше всего, их не стоит сбрасывать со счетов», — отметила Комерфорд.
Учёные подчёркивают, что загадка ещё не решена полностью. Команда начала новую кампанию по наблюдению за реальными сливающимися галактиками, чтобы проверить, соответствуют ли их данные результатам симуляций. Эта работа является частью более масштабных усилий по пониманию того, как из крошечных «первобытных» галактик сформировались гигантские чёрные дыры, существующие сегодня.
0 комментариев