Сверхмассивные черные дыры обитают в центрах большинства галактик. Когда галактики сталкиваются, их черные дыры образуют пару, которая со временем сливается. Эти процессы — мощнейшие источники гравитационных волн. Однако найти такие пары, когда они находятся близко друг к другу, крайне сложно. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, ученые описали метод, который превращает саму проблему в решение.
Как это работает
Одиночная черная дыра искривляет свет, проходящий мимо нее, создавая тем самым эффект гравитационной линзы. Но если дыр две, эффект становится гораздо интереснее. Система создает сложную структуру искажения света — так называемую каустическую кривую.
Пока черные дыры вращаются друг вокруг друга, эта структура перемещается. Если позади системы с точки зрения наблюдателя оказывается звезда, то, попадая в зону действия «линзы», она резко вспыхивает.
«Вероятность того, что свет звезды будет усилен, для двойной системы возрастает многократно по сравнению с одиночной черной дырой», — объясняет соавтор исследования Бенце Кочиш из Оксфордского университета.
Повторяющиеся сигналы
Главная особенность таких пар — динамика. Поскольку черные дыры вращаются, вспышки света будут повторяться. По их частоте и яркости астрономы смогут не только обнаружить саму пару, но и вычислить массу объектов, а также скорость их сближения.
«Это открывает дверь к настоящим мультимессенджерным исследованиям. Мы сможем находить эти системы за годы до того, как их зафиксируют космические детекторы гравитационных волн», — заключает Кочиш.
Ученые из Общества Макса Планка надеются, что уже в ближайшие годы новые мощные телескопы, такие как Обсерватория имени Веры Рубин, смогут заметить эти уникальные сигналы.
Ранее Наука Mail рассказывала, что астрономы впервые наблюдали за процессом превращения звезды в черную дыру.
