Моделирование показало расхождения в прогнозах слияний чёрных дыр из двойных систем
Астрофизики сравнили три популярных кода для моделирования эволюции двойных звёзд: быстрый COSMIC, гибридный METISSE, интегрированный в COSMIC, и детальный POSYDON. Результаты сравнения опубликованы в препринте arXiv и показывают значительные разногласия между подходами.
Исследователи запустили все три кода на одинаковых выборках из одного миллиона двойных систем с металличностью 0,01 солнечной. Несмотря на согласованные настройки физических параметров, каждый код выдал примерно от 5 до 9 тысяч двойных чёрных дыр, которые могли бы слиться за время жизни Вселенной.
Однако совпадение между моделями оказалось минимальным. Только одна исходная двойная система стала сливающейся чёрной дырой во всех трёх кодах. Менее 14 процентов предшественников двойных чёрных дыр совпали хотя бы в двух моделях, и даже в этих случаях эволюционные пути и финальные свойства систем заметно отличались.
По данным статьи, расхождения касаются не только количества слияний, но и характеристик самих чёрных дыр: масс, спинов и каналов формирования. Это означает, что выводы, основанные на каком-то одном коде, могут быть менее надёжными, чем принято считать.
Авторы подчёркивают необходимость систематического сравнения методов популяционного синтеза и более глубокого анализа физических и вычислительных отличий. Они призывают с осторожностью интерпретировать результаты отдельных расчётов, особенно при оценке частоты слияний для гравитационно-волновых обсерваторий.
Подобные проверки важны для интерпретации данных LIGO, Virgo и KAGRA, поскольку предсказания частоты и свойств слияний чёрных дыр напрямую зависят от моделей эволюции двойных звёзд.
