Рубеж 15 Солнц: как масса чёрной дыры управляет её вращением ✦
Ученые изучили слияния черных дыр и обнаружили, что их вращение зависит от массы. Черные дыры легче 15 солнечных масс вращаются иначе, чем тяжелые: у легких чаще встречается обратное вращение. Представьте, что волчки разного веса запускают разными способами — и они крутятся по-разному. Это может говорить о том, что черные дыры рождаются из разных «звездных семей».
Объекты, предсказанные Шварцшильдом и ловимые сегодня гравитационными волнами (спасибо Вайсу и LIGO), в парах крутятся подобно волчкам. В одних случаях их вращение согласованно: оба крутятся в ту же сторону, что и вся пара. В других — словно их толкнули вразнобой. Анализ 259 слияний обнажил резкий перелом: если самая тяжёлая чёрная дыра легче 15 Солнц, её спин почти всегда «смотрит» по орбите. Если тяжелее — направления становятся хаотичными, как монетки после подбрасывания.
Рубеж в 15 Солнц разграничивает два пути эволюции: легковесы, по-видимому, получают главный «пинок» при взрыве сверхновой (когда ядро звезды, исчерпав водород и гелий, наполняется углеродом), а тяжеловесы — результат иных процессов. Любопытно, что достигая этой границы, чёрная дыра может разгонять своё вращение до скоростей, близких к световым, увлекая за собой ткань пространства-времени. Дальнейшие наблюдения помогут восстановить эти бурные истории в далёких галактиках.
🎯 Чёрная дыра массой 15 Солнц имеет горизонт событий размером с небольшой город — около 45 километров в поперечнике.
🎬 В фильме «Интерстеллар» быстрое вращение чёрной дыры Гаргантюа искривляет время. Реальные же чёрные дыры раскрывают свой спин через гравитационные волны.