Астрофизики нашли признаки двух сценариев слияния черных дыр в данных LIGO и Virgo
Астрофизики разработали новый вычислительный подход, позволяющий различать механизмы образования двойных черных дыр. Работа основана на данных гравитационно-волновой обсерватории LIGO и детектора Virgo, собранных в четвертом каталоге GWTC-4. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.
Метод, получивший название BBH-Genesis, анализирует параметры слияний, такие как массы, спины и эксцентриситет, чтобы выделить статистически различные популяции. Ученые проверили гипотезы от одного до нескольких каналов формирования и пришли к выводу, что наиболее вероятна модель с двумя различными сценариями.
Первый канал соответствует классическому пути — эволюции изолированных двойных звездных систем. Второй канал указывает на некое не-изолированное происхождение, возможно, связанное с динамическим взаимодействием в плотных звездных скоплениях или активных ядрах галактик. Это говорит о том, что значительная часть двойных черных дыр образуется в сложных средах.
Авторы также отметили слабые статистические свидетельства в пользу третьего подканала, который может быть связан с активными ядрами галактик (AGN). Однако его подтверждение требует большего числа событий. Ожидается, что с накоплением данных в будущих наблюдениях удастся точнее определить, необходима ли трехканальная модель.
Работа демонстрирует, как прямой анализ гравитационно-волновых сигналов позволяет заглянуть в историю эволюции черных дыр. Понимание доминирующих механизмов их слияния важно не только для астрофизики, но и для космологии — например, для оценки темпов слияний и их вклада в гравитационно-волновой фон.
Исследование подтверждает, что современные каталоги уже позволяют делать статистически значимые выводы о популяциях черных дыр. Строительство новых детекторов и улучшение чувствительности существующих поможет еще точнее восстановить эволюционные сценарии.
