Ученые выявили новый предел скорости для столкновения черных дыр. По последним данным , “максимально возможная отдача при столкновении” черных дыр превышает фантастические 102 миллиона км/ч – примерно одну десятую часть скорости света. Такое значение достигается, когда условия столкновения находятся на грани между слиянием двух черных дыр или их рассеиванием при приближении друг к другу. Об этом свидетельствуют результаты исследования, которое было опубликованов журнале Physical Review Letters.
На следующем этапе ученые планируют математически доказать, что данная скорость не может быть превышена, используя уравнения Эйнштейна для общей теории относительности. Этот вывод может иметь последствия для основных законов физики.
“Мы только начинаем исследовать что-то, что может стать более универсальным описанием,” – заявил соавтор исследования Карлос Лусто из Рочестерского технологического института. Новый скоростной предел может быть частью более крупного набора физических законов, которые влияют на всё “от самых маленьких до самых крупных объектов во Вселенной”.
При прохождении мимо друг друга две черные дыры либо сливаются, либо облетают общий центр массы, прежде чем разлететься. Чтобы определить максимальную возможную скорость отдачи черных дыр, Лусто и соавтор исследования Джеймс Хили использовали суперкомпьютеры для численного моделирования. Расчеты ученых базировались на уравнениях общей теории относительности, описывающих эволюцию взаимодействующих черных дыр.
После проведения 1,381 симуляций ученые выявили пик в возможных скоростях отдачи для черных дыр с противоположными вращениями, проходящих мимо друг друга. Противоположные вращения искажают гравитационное излучение, создавая тягу, которая добавляется к скорости отдачи.
“Отдача черных дыр после их слияния – ключевой момент их взаимодействия,” сказал Имре Бартос из Университета Флориды. Это взаимодействие особенно важно в регионах Вселенной с высокой плотностью черных дыр, так как большие отдачи могут выталкивать оставшиеся черные дыры из региона.