Международная команда ученых во главе с Караном Джани, доцентом Вандербильтского университета и директором Lunar Labs, проанализировала данные гравитационно-волновых обсерваторий LIGO (США) и Virgo (Италия). Эти детекторы, удостоенные Нобелевской премии за открытие гравитационных волн, фиксируют слияния черных дыр, но события с участием черных дыр промежуточной массы встречаются крайне редко.
В новом исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, ученые показали, что в данных действительно присутствуют сигналы от слияний черных дыр с массой от 100 до 300 солнечных. Это самые мощные гравитационно-волновые события, когда-либо зарегистрированные астрономами.
По словам ученых, черные дыры — это как космические ископаемые, они хранят следы древнейших процессов во Вселенной. Массы черных дыр из анализа раньше считались скорее гипотетическими. Теперь у исследователей есть первые реальные данные, которые могут рассказать о первых звездах, которые зажгли нашу Вселенную. Однако зафиксировать такие черные дыры крайне сложно — детекторы видят лишь последние мгновения перед слиянием, а по такому краткому сигналу почти невозможно понять, как эти объекты образовались, и какова их история.
Ответ на этот вопрос может дать будущая космическая миссия LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на конец 2030-х годов. Ученые пояснили, что LISA сможет отслеживать эти черные дыры за годы до их слияния. Это откроет уникальную возможность изучить их происхождение, эволюцию и даже предсказать момент и место столкновения. Это позволит астрономам заглянуть в «жизненный цикл» таких объектов и понять, откуда они берутся.
Еще одна важная задача — очистить данные от помех и шумов. Сигналы от черных дыр — это как едва уловимый шепот на фоне космического шума, и чтобы его распознать, нужны особые алгоритмы. Здесь могут помочь методы искусственного интеллекта, чтобы надежно выделять гравитационно-волновые сигналы даже при сильных искажениях. Эти технологии станут основой для более точных открытий в будущем.
Впереди у ученых амбициозные планы по изучению черных дыр с поверхности Луны. По словам Анджали Йеликар, использование лунных детекторов позволит фиксировать низкочастотные гравитационные волны, которые недоступны наземным обсерваториям. Это откроет новые горизонты для изучения самых древних и массивных объектов во Вселенной. Как отмечает Джани, человечество стоит на пороге новой эпохи, когда исследования черных дыр и освоение Луны становятся частью одного глобального научного пути. Эти открытия помогут понять происхождение Вселенной и воспитать новое поколение исследователей.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что невероятно массивные черные дыры в ранней Вселенной поставили в тупик ученых.