Когда две чёрные дыры кружатся друг вокруг друга и сливаются, они посылают по Вселенной рябь — гравитационные волны. Эти волны несут в себе отпечаток того, как именно двигались объекты перед столкновением. По форме этого «танца» можно понять, насколько объекты похожи на идеальные чёрные дыры.
Каждая чёрная дыра, как волчок, имеет массу и скорость вращения. Но у неё есть и более тонкие свойства — как распределено её вещество и как она «сплюснута» вращением. Эти свойства называют моментами. Если объект — настоящая чёрная дыра, все его моменты однозначно определяются массой и вращением. Если же это что-то другое, моменты могут отличаться.
В новой работе учёные взяли данные недавнего события GW241011. Они сравнили, как вели себя два сливающихся объекта, с тем, что предсказывает теория для чёрных дыр. Особое внимание уделили двум моментам — квадрупольному и октупольному. Первый связан со сплюснутостью, второй — с более тонкой асимметрией.
Отклонений не нашли. Это значит, что объекты вели себя как настоящие чёрные дыры. А ещё впервые удалось ограничить октупольный момент — раньше его никто не измерял. Теперь у нас есть ещё один инструмент, чтобы проверять, действительно ли мы видим чёрные дыры, а не что-то экзотическое.
Гравитационные волны от слияния чёрных дыр настолько слабы, что детекторы LIGO и Virgo улавливают колебания в тысячи раз меньше размера протона.
В фильме «Интерстеллар» чёрная дыра Гаргантюа показана с высокой научной точностью — её вид рассчитан по уравнениям, подобным тем, что проверяли в этой работе.