Астрономы описали космический катаклизм, зафиксированный в 2023 году. Две беспрецедентно массивные черные дыры столкнулись примерно в 7 миллиардах световых лет от Земли.
В ходе нового исследования команда из Центра вычислительной астрофизики Института Флэтайрона установила, как могли образоваться эти черные дыры. С помощью компьютерного моделирования они проследили их жизненный цикл от рождения до уничтожения.
Событие столкновения получило научное обозначение GW231123. Для наблюдения за ним задействовали детекторы, измеряющие гравитационные волны — рябь в пространстве-времени, вызванную движением массивных объектов.
Предыдущие исследования показали, что черные дыры возникают после коллапса массивных звезд. Но если масса звезды попадает в определенный диапазон, возникает сверхновая особого типа. Связанный с этим взрыв становится настолько сильным, что звезда полностью исчезает, не оставляя ничего после себя.
В ходе экспериментов ученые смоделировали гигантскую звезду, масса которой в 250 раз превышала массу Солнца, и проследили за ее жизненным циклом. К моменту перехода в стадию сверхновой звезда сожгла достаточно топлива, чтобы ее масса уменьшилась до 150 солнечных масс.
Ученым удалось выявить фактор, который раньше оказывался вне поля зрения астрофизиков, а именно магнитные поля. Они установили, что их воздействие может коренным образом изменить эволюцию звезды после коллапса. Магнитные поля оказвывают давление на диск из обломков, оставшися после взрыва сверхновой. Давление может быть достаточно сильным, чтобы часть вещества вылетела из черной дыры со скоростью, близкой к скорости света.
По данным исследования, сильные магнитные поля могут замедлять черную дыру и уносить часть звездной массы. Слабые поля приводят к образованию более тяжелых и быстро вращающихся черных дыр, сообщает The Astrophysical Journal Letters.
Ранее стало известно, что черная дыра разорвала звезду на куски. При этом была выброшена энергия 10 триллионов солнц. Взрыв стал рекордным по уровню выделения энергии.