Пара черных дыр, породивших недавно обнаруженные гравитационные волны, могла родиться внутри одной и той же гигантской звезды массой в несколько сотен Солнц, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters.
«Это космический эквивалент женщины, носящей двойняшек в своей утробе. Даже если найденная «Ферми» вспышка является ненастоящей, то в будущем другие гравитационные волны, которые будут найдены на LIGO, должны наблюдаться на предмет присутствия их световой компоненты, даже если они не были порождены черными дырами. Природа всегда находит новые способы удивить нас», — заявил Абрахам Лоеб (Abraham Loeb) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (США).
Лоеб пришел к такому неожиданному выводу, изучая данные по слабым, но хорошо заметным вспышкам гамма-излучения в южном полушарии ночного неба, зафиксированные космическим телескопом «Ферми» через 0,4 секунды после того, как через Землю прошли гравитационные волны, зафиксированные детекторами LIGO 14 сентября 2015 года в 13:51 по московскому времени.
Точное расположение источника волн ученым раскрыть не удалось из-за особенностей работы инструмента GBM на борту «Ферми», однако, как рассказывает Лоеб, собранные ими данные содержали ценную информацию о природе черных дыр, породивших эти «эйнштейновские» волны.
По словам ученого, процесс слияния черных дыр звездной массы, по всем расчетам и теориям, не должен порождать вспышки в гамма-диапазоне. Это заставило астрофизика задуматься, как такое могло произойти, и изучить спектр вспышки, ее продолжительность и другие физические свойства.
Как показали его расчеты, такая вспышка могла быть порождена в ходе крайне необычного сценария – формирования двух черных дыр из одной звезды и их фактически мгновенного слияния в единый объект.
Как утверждает Лоеб, звезда, породившая эти черные дыры, была супертяжеловесом в любых категориях массы – она была в 100 раз тяжелее Солнца, почти не содержала в себе элементов тяжелее гелия, и крайне быстро вращалась. Такие светила возникают в ходе слияния двух менее крупных звезд. Они живут крайне недолго, и на последних этапах своей жизни, по мнению гарвардского астрофизика, быстро вращаются.
Благодаря этому вращению, ядро умирающей звезды в последние мгновения жизни превратилось не в шар, а в своеобразную «гантель», каждая из половинок которой превратилась в черную дыру. Этот процесс, как считает Лоеб, и породил гамма-вспышку, зафиксированную Ферми.
Новорожденные черные дыры были расположены очень близко друг к другу – примерно на расстоянии, соответствующем диаметру Земли, из-за чего они слились фактически мгновенно по космическим меркам – примерно за 4 минуты, породив ту вспышку гравитационных волн, которая была зафиксирована детекторами LIGO.
Пока проверить эту теорию невозможно – другие гамма-телескопы, такие как европейский зонд INTEGRAL, не зафиксировали той вспышки, которую обнаружил «Ферми». Как считает Лоеб, проверка его выкладок станет возможной в последующие месяцы и годы, когда LIGO найдет новые источники гравитационных волн.