Сигнал из космоса, впервые обнаруженный 14 августа 2019 года, возможно, поступил от загадочного объекта. И это может заставить физиков разорвать старую идею о черных дырах и нейтронных звездах.

Сигнал представлял собой гравитационную волну, рябь в пространстве-времени, обозначенную как GW190814, и казалось свидетельствовал о столкновении двух сильно несовпадающих объектов. Более крупным объектом определенно была черная дыра, примерно в 23 раза большей массы нашего Солнца. А меньшим был либо черная дыра, либо нейтронная звезда, примерно в 2,6 раза больше массы нашего Солнца. Есть только одна проблема: никогда не было доказательств того, что черные дыры или нейтронные звезды такого размера даже существовали.

Астрономы никогда не обнаружили черных дыр, которые в пять раз больше массы Солнца. И нейтронные звезды, достигают максимума значительно ниже 2,5 солнечных масс. Между ними находится «разрыв массы», где, по неизвестным причинам, казалось что компактные объекты не образуются. До нынешнего момента. Ранее были случайные, предварительные сообщения об объектах в разрыве массы, но эта гравитационная волна, кажется, предлагает наиболее убедительные доказательства.

Теоретически, черные дыры могут быть легче, чем пять солнц. Любая масса, сжатая достаточно плотно, может рухнуть в особенность. Некоторые теоретики даже предположили, что вселенная может быть полна мини-черных дыр, которые мы еще не обнаружили. Но астрономы не нашли никаких примеров, и основные астрофизические модели не содержат четких объяснений того, как может образоваться такая крошечная черная дыра.

Нейтронные звезды — самые плотные из известных небесных объектов, кроме черных дыр. И как черные дыры, они остались после взрывов сверхновых звезд более старых звезд. Но нейтронные звёзды кажутся максимальными при определенной массе. Самая массивная из известных нейтронных звезд в 2,14 раза больше массы Солнца, и исследователи предполагают, что они не превышают 2,5 солнечных масс. Этот объект превышает, делая его слишком большим, чтобы аккуратно соответствовать другим нейтронным звездам, о которых знают астрономы.

И сама гравитационная волна не дала никаких подсказок относительно того, был ли объект нейтронной звездой или черной дырой, согласно заявлению Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) и Virgo, двух учреждений, которые обнаружили волну.

Если бы меньший объект был нейтронной звездой, он мог бы испускать импульс света, который телескопы — зафиксировали, наблюдая за участком неба, где возникла гравитационная волна. (В 2017 году исследователи заметили именно такую ​​вспышку света, когда слились две нейтронные звезды.) Но в этом случае вспышки не было.

Это не значит, что в слиянии не участвовала нейтронная звезда. Это столкновение было намного более отдаленным, чем слияние в 2017 году, поэтому любой свет, исходящий от столкновения, будет слабее. Также возможно, что черная дыра сожрала меньший объект слишком быстро, чтобы зафиксировать световое излучение.

«Я думаю, что «Pac-Man» съел маленькую точку», — заявила Вики Калогера, астроном Северо-Западного университета и исследователь LIGO. «Когда массы сильно асимметричны, меньшую нейтронную звезду можно съесть за один укус».

Сама асимметрия — загадка. Никакого слияния с такой большой разницей в массе никогда не было обнаружено. И непонятно, как будет создаваться такая двоичная система. «Объяснить формирование обнаруженной бинарной системы сложно. Ее уникальная комбинация соотношения масс и масс бросает вызов всем существующим астрофизическим моделям», — говорится в заявлении Марио Спера, исследователя Virgo из Северо-Западного университета.

Есть некоторые предварительные идеи о том, что может происходить здесь, сказал Спера. Плотные активные ядра горячих галактик могут создавать односторонние пары небесных объектов. Вновь сформированные звездные скопления могут сделать то же самое. «Тем не менее, мы знаем наверняка, что вселенная твердо говорит нам, что мы все еще упускаем большую часть истории о формировании и эволюции компактных объектов», — сказал он.