В октябре и ноябре 2024 года гравитационно-волновые обсерватории зафиксировали два уникальных события слияния черных дыр. Анализ показал, что в системе GW241110 более массивная черная дыра вращалась в направлении, противоположном орбитальному движению — такое явление обнаружено впервые. В другом событии, GW241011, наблюдалась одна из самых быстро вращающихся черных дыр из когда-либо зарегистрированных.
Оба события, произошедшие на расстоянии 700 миллионов и 2,4 миллиарда световых лет, демонстрируют признаки так называемых черных дыр «второго поколения». «Разница в размерах черных дыр и ориентация их спинов указывают на то, что эти объекты образовались в результате предыдущих слияний», — объясняет профессор Кардиффского университета Стивен Фэрхерст. Этот процесс, известный как иерархическое слияние, typical для плотных звездных скоплений.
Открытие позволило с беспрецедентной точностью проверить предсказания общей теории относительности Эйнштейна. Быстрое вращение черной дыры в GW241011 слегка деформировало ее, оставив характерный отпечаток в гравитационных волнах, который идеально соответствовал решению математика Роя Керра для вращающихся черных дыр.
Исследование также имеет значение для физики элементарных частиц. Наблюдения исключили существование сверхлегких бозонов в широком диапазоне масс — гипотетических частиц, которые, согласно некоторым теориям, могли бы замедлять вращение черных дыр.
Четвертый наблюдательный сеанс O4, начавшийся в мае 2023 года, уже принес около 300 обнаружений слияний черных дыр. Ученые подчеркивают, что дальнейшее повышение чувствительности детекторов откроет новые возможности для изучения экстремальных космических явлений и проверки фундаментальных физических теорий.
