Гравитационные волны появляются после столкновения галактик раньше, чем думали

Столкновение галактик NGC 2207 и IC 2163. Снимок телескопа «Хаббл». Фото: NASA/ESA and The Hubble Heritage Team / Wikipedia

Компьютерное моделирование показало, что полное слияние ядер столкнувшихся галактик происходит в 100 раз быстрее, чем предполагалось раньше. В результате столкновения сверхмассивных черных дыр, которые находятся внутри ядер галактик, происходит выброс гравитационного излучения.

Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности, впервые обнаружили в сентябре 2015 года. Волна, которую зафиксировали датчики LIGO, возникла в результате столкновения двух черных дыр с массами 36 и 29 солнечных — при столкновении такие массивные объекты, как черные дыры, выбрасывают большое количество энергии в виде гравитационного излучения.

Иногда траектории, по которым движутся галактики, пересекаются, и происходит их слияние — процесс, который растянут во времени на миллионы лет. При этом могут столкнуться друг с другом и сверхмассивные черные дыры, которые находятся внутри ядра каждой галактики.

Столкновение галактик может выглядеть так:



Группа астрофизиков из Университета Цюриха, Института космических технологий Исламабада, Университет Гейдельберга и Китайской академии наук изучали процесс возникновения гравитационных волн, и с помощью компьютерного моделирования посмотрели, что будет, если столкнутся две галактики, в ядрах которых находятся черные дыры с массами по 100 миллионов солнечных каждая.

Ученые проводили расчеты на суперкомпьютере в течение года, и выяснили, что слияние черных дыр с излучением гравитационных волн происходит только через 10 миллионов лет после столкновения ядер галактик. Раньше считалось, что на это уходит в 100 раз больше времени.

По словам ученых, результаты их исследования помогут лучше анализировать данные, которые получит обсерватория eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna) — совместный проект НАСА и Европейского космического агентства, космическая антенна для детекции гравитационных волн, которую планируют запустить на орбиту в 2034 году.

Статья с исследованием опубликована в Astrophysical Journal.
Теги:

Читать еще на Чердаке: