Астроном показал, как ведут себя три черные дыры разной массы при взаимодействии
Астроном в рамках своей магистерской диссертации провел моделирование системы из трех черных дыр. Он показал, что эти объекты с разной массой ведут себя при взаимодействии по-разному
Студент Лейденской магистратуры по астрономии Аренд Моерман целый год исследовали динамические взаимодействия и столкновения в моделируемых системах из трех черных дыр. Взаимодействия между тремя телами, такими как звезды, планеты или черные дыры, нельзя предсказать с помощью элегантной формулы. Поэтому ученый использовал компьютер, который моделировал процессы, происходящие в системе в течение короткого периода времени, а затем использовал полученный результат для следующего моделирование по тому же алгоритму.
Используемый им программный код является расширенной версией кода, который использовали астрономы в работах 2018 и 2020 года для решения подобных задач. Новый расширенный код учитывает теорию относительности Эйнштейна. Это важно, потому что теория относительности играет важную роль в поведении систем из нескольких тел, особенно в случае тяжелых объектов, таких как черные дыры.
Исследователи варьировали массы трех взаимодействующих черных дыр. Они начали с одной солнечной массы и достигли миллиарда солнечных. Около десяти миллионов солнечных масс, казалось, наступил переломный момент. В ходе моделирования черные дыры, которые легче примерно десяти миллионов солнечных масс, в основном выбрасывали друг друга подобно тому, как космические аппараты совершают гравитационный маневр рядом с крупными планетами.
Черные дыры массой более десяти миллионов солнечных начинают сливаться. Сначала две черные дыры сливаются, а затем к ним присоединяется и третья. Черные дыры сливаются, потому что со временем теряют кинетическую энергию и начинают создавать гравитационные волны.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.
