Международному коллективу физиков впервые удалось решить уравнения, описывающие движения пары черных дыр во время слияния, что поможет ученым понять, как будут зарождаться гравитационные волны в ходе этого процесса и как их можно «поймать», сообщает РИА Новости со ссылкой на журнал Physical Review Letters.
«Ускорение заряженной частицы, такой как электрон, сопровождается выделением некой формы электромагнитного излучения, в том числе и видимого света. Подобным же образом, если вы попытаетесь ускорить массу, то вы создадите гравитационные волны», — рассказывает Майкл Кесден из университета Техаса в Далласе.
Кесден и его коллеги решили одну из главных физических и математических загадок современной науки. Его научной команде удалось найти решение для уравнений, описывающих процесс сближения и слияния черных дыр, который сегодня считается основным механизмом образования гигантских сверхмассивных черных дыр массой в миллионы Солнц, обитающих в центрах всех галактик.
При сближении черных дыр они начнут так взаимодействовать друг с другом, что их гравитационный «танец» породит мощные гравитационные волны, искривляющие структуру пространства-времени. На формирование волн будет тратиться энергия, в результате чего черные дыры будут постепенно сближаться и в конечном итоге сольются в ходе одного из самых «энергоемких» процессов во Вселенной.
Авторам статьи удалось выделить три разных ситуации, при которых черные дыры будут вести и вращаться по-разному, в зависимости от их массы, других физических свойств и расстояния между объектами. Используя эти решения, группа Кесдена составила свой собственный комплекс уравнений, который позволяет физикам определять положение черных дыр и предсказывать характер их движения заметно быстрее.
По словам Кесдена, расчеты и формулы его группы помогут коллаборации LIGO и другим наземным и космическим проектам по поиску гравитационных волн, таких как eLISA, Virgo и GEO600, улучшить точность инструментов, что заметно повысит их шансы на обнаружение таких колебаний.