Две черные дыры кружатся в космическом танце, сближаясь по спирали. В финале они сливаются в одну — и этот миг порождает мощный всплеск гравитационных волн, рябь самого пространства-времени. А что остается после слияния? Новая черная дыра с определенной массой, скоростью вращения и неожиданным «пинком» — она может получить удар и полететь в сторону.
Раньше, чтобы узнать эти свойства, приходилось либо долго считать на компьютере, либо довольствоваться грубыми оценками. Теперь группа исследователей создала универсальный «калькулятор» — набор формул, которые выдают ответ почти мгновенно. Они «скормили» алгоритмам данные пяти тысяч точных симуляций (где черные дыры моделировали по законам Эйнштейна) и еще тысячи более простых расчетов для пар с огромной разницей в массе.
Итогом стали две модели: одна для простых случаев, когда черные дыры вращаются в одной плоскости, другая — для более замысловатых, с наклонными осями вращения. Модели не просто подогнали под данные, а использовали подсказки из проверенных теорий и даже искусственный интеллект для тонкой настройки. Результат бьет по точности все старые аналоги и не уступает сложным компьютерным моделям, но считается за секунды. Теперь астрономы смогут быстро анализировать сигналы с детекторов гравитационных волн и строить карты населения черных дыр во Вселенной.
После слияния черная дыра может получить такой сильный «пинок», что вылетит из своей галактики и отправится в межгалактическое путешествие.
В фильме «Интерстеллар» слияние черных дыр показано с поразительной научной точностью, но «пинок» и потеря массы там опущены ради сюжета.