Ученые нашли доказательства существования «убегающих» черных дыр, которые способны перемещаться сквозь галактики со скоростью до нескольких тысяч километров в секунду. Наблюдения телескопа Джеймса Уэбба и других обсерваторий выявили прямые полосы звезд, оставленные такими невидимыми объектами. Это подтверждает теории полувековой давности.
Вращение и энергия черных дыр
Возможность существования убегающих черных дыр была предсказана теоретически еще полвека назад. В 1960-х годах новозеландский математик Рой Керр нашел решение уравнений общей теории относительности Эйнштейна, описывающее вращающиеся черные дыры. Это открытие привело к формулировке «теоремы об отсутствии волос», согласно которой черные дыры характеризуются всего тремя параметрами: массой, вращением и электрическим зарядом.
По словам исследователей, до 29% их массы может быть заключено в форме вращательной энергии. Британский физик Роджер Пенроуз позднее показал, что эта энергия может высвобождаться, уподобив вращающуюся черную дыру гигантской батарее. При слиянии двух черных дыр огромное количество энергии выделяется за считанные секунды, сообщает Space.com.
Компьютерное моделирование продемонстрировало, что направление выделения энергии гравитационных волн зависит от взаимной ориентации спинов сталкивающихся объектов. Если вращения ориентированы определенным образом, возникшая после слияния черная дыра получает мощный импульс в противоположном направлении и может развить скорость до нескольких тысяч километров в секунду
Гравитационные волны
Долгое время все эти рассуждения оставались исключительно теоретическими. Ситуация изменилась в 2015 году, когда обсерватории LIGO и Virgo начали регистрировать сигналы гравитационных волн от сливающихся черных дыр. Одним из ключевых открытий стали «звоны» новообразованных черных дыр. По длительности этих звонов ученые могут судить о скорости вращения черной дыры: чем быстрее вращение, тем дольше продолжается звон.
Астрономы отмечают что у многих пар черных дыр оси вращения ориентированы случайно и обладают высокой энергией вращения. Эти данные подтверждают возможность эффекта «ракеты» при слиянии и доказывают, что убегающие черные дыры действительно существуют. Они движутся почти по прямым линиям, а не по искривленным звездным орбитам, поэтому их можно обнаружить по создаваемым возмущениям.
Звездные следы в галактиках
Поиск небольших убегающих черных дыр остается сложной астрономической задачей. Но сверхмассивные объекты с массой в миллионы или миллиарды солнц покидая галактику создают масштабные разрушения в окружающей среде. Двигаясь сквозь газ и пыль, они гравитацией притягивают вещество, которое коллапсирует и рождает новые звезды. Этот процесс длится десятки миллионов лет и оставляет за дырой длинный прямой след из молодых светил, похожий на инверсионный след самолета.
В 2025 году несколько исследований показали такие образования. Астроном из Йельского университета Питер ван Доккум описал очень далекую галактику на снимке Джеймса Уэбба. На изображении виден яркий след длиной 200 тысяч световых лет. Анализ давления газа указал на черную дыру с массой в десять миллионов солнц которая движется со скоростью около тысячи километров в секунду.
VK
OK
Telegram
Дзен