Ученые-астрономы объявили о небывалом по масштабам пополнении каталога GWTC-3 (Gravitational-Wave Transient Catalog), каталога, в который заносятся все случаи регистрации гравитационных волн и в который недавно были добавлены записи о 35 новых сигналах. Напомним нашим читателям, что гравитационные волны — это искажения пространственно-временного континуума, создаваемые высокоэнергетическими космическими катаклизмами типа столкновений черных дыр и нейтронных звезд. Возможность возникновения гравитационных волн была предсказана еще в начале 20-го века, но реально они были зарегистрированы лишь в 2015 году, и за прошедшие с того момента шесть лет ученым удалось накопить десятки записей гравитационных сигналов.

Как уже упоминалось выше, каталог GWTC-3 пополнился новыми 35 записями, что увеличило общее количество записей в нем до 90. Занесенные в каталог новые события были обнаружены датчиками американской гравитационной обсерватории LIGO, европейского детектора Virgo и японского детектора KAGRA во время проведения второго этапа наблюдений Observing Run 3 (O3b), который проводился с ноября 2019 года по март 2020 года прежде, чем он был прерван из-за пандемии COVID-19.

Подавляющее большинство зарегистрированных событий являются процессами столкновений и слияний черных дыр. И лишь два из общего числа являются событиями, когда черная дыра «проглотила» нейтронную звезду. А самым странным и загадочным является событие, в котором принимала участие черная дыра и загадочный космический объект, имеющий массу в 2.8 солнечной массы. Согласно текущим теориям, такая масса слишком велика для нейтронной звезды и слишком мала для черной дыры.

Тем не менее, астрономы считают, что наиболее вероятным кандидатом является черная дыра с малой массой, ведь предел массы для нейтронных звезд уже давно определен с высокой точностью и составляет 2.1 солнечной массы. Однако, нижний предел массы для черных дыр, полученный путем наблюдений за глубинами космического пространства, также имеет определенное значение, равное 5 солнечным массам. Поэтому нынешний случай и аналогичный случай, зарегистрированный в 2019 году, может вынудить ученых пересмотреть свое понимание того, какими маленькими с точки зрения их массы могут быть черные дыры.

На другом конце ряда зарегистрированных событий находятся события, порожденные настоящими космическими монстрами. Сигнал GW200220_061928 был порожден столкновением черных дыр с массами в 87 и 61 солнечных масс. После столкновения образовалась черная дыра с массой в 141 солнечную массу, а материя в количестве 7 солнечных масс превратилась в чистую энергию, которая пошла на формирование гравитационных волн. Интересен тот факт, что образовавшаяся черная дыра относится к редкому классу, находящемуся в промежутке между «звездными» и сверхмассивными черными дырами.

Некоторые из параметров гравитационных волн позволили ученым вычислить траектории движения черных дыр, которые вращались друг вокруг друга вплоть до момента столкновения. Так же в других параметрах гравитационных волн «закопан целый кладезь знаний», который поможет ученым в будущем распутать целый клубок главных космических тайн и загадок.

Следующий этап охоты за гравитационными волнами, Observing Run 4, должен начаться в конце 2022 года и можно смело рассчитывать, что он будет гораздо более результативными и интересным, чем предыдущий.