Ученые предполагают, что черные дыры могут родиться внутри гигантской звезды

Назовем это внутренней реакцией. Причиной революционного открытия пространственно-временных волн могли стать две черные дыры, столкнувшиеся в чреве огромной звезды, и последующий коллапс мог вызвать мощный всплеск гамма-излучения.

Ученые уже поняли, что гравитационные волны, обнаруженные LIGO, лазерным интерферометром гравитационно-волновой обсерватории, образовались во время закручивания в спираль и объединения двух черных дыр, каждая из которых примерно в 30 раз массивнее Солнца.

Но теперь кажется, что их столкновение должно было бы сопровождаться яркой вспышкой гамма-излучения. Космический гамма-телескоп НАСА «Ферми» обнаружил такой всплек, спустя всего 0,4 секунды после того, как гравитационные волны, зафиксированные LIGO, достигли Земли. Пока не ясно, вызвало ли одно и то же событие два эти сигнала, но команда «Ферми» вычислила, что вероятность совпадения составляет 0,0022.

Проблема состоит в том, что никто не ожидал, что столкновение черных дыр вызовет мощный всплеск гамма-излучения. Столкновение орбит черных дыр, «танцующих до-си-до» относительно друг друга, вычищает космическое пространство до состояния ваккуума. Согласно модели гамма-излучения, изолированные черные дыры не могут вызвать такой всплеск.

Странный сигнал

«Полученный нами сигнал похож на короткий всплеск гамма-излучения, - говорит Валери Коннотон из команды «Ферми». – И, в некотором смысле, это реальная проблема - не ожидалось, что причиной этого сигнала могло стать столкновение черных дыр».

Но когда Ави Лоеб из Гарвардского университета увидел результаты «Ферми», он понял, что могло произойти. Такой гамма-всплеск может получиться, только если две черные дыры находятся внутри массивной звезды. «Это похоже на беременную женщину с близнецами в животе», - говорит он. После того, как черные дыры сольются, звезда разрушится и вызовет интенсивное излучение гамма-лучей.

Для того чтобы такое произошло, две черные дыры должны сформироваться внутри колоссальной звезды, в  несколько сотен раз превышающей объем Солнца. Так как звезда исчерпала свое ядерное топливо, ее ядро начинает разрушаться. Обычно в таком случае возникает только одна черная дыра.

Но если звезда вращалась очень быстро, центробежная сила будет растягивать ядро, формируя его в виде гантели. В конечном итоге, гантель разорвалась бы на два ядра, каждое из которых продолжало бы разрушаться в свою собственную черную дыру.

Необходимы новые идеи

«Единственный способ объяснить сигнал «Ферми» состоит в том, чтобы окружить черные дыры большим количеством плотной материи, и очевиднее всего это сделать, как и в идее Ави Лоеба, поместив их внутри звезды, - говорит Ден Маоз  из Тель-Авививского университета в Израиле. - Возможно, есть другие идеи, но мы должны придумать их».

Еще слишком рано утверждать, является ли эта идея правильной. Даже результаты «Ферми» вызывают сомнения: исследователи, анализирующие данные европейской орбитальной обсерватории «Интеграл», не смогли подтвердить данные «Ферми» и пришли к выводу, что сигнала гамма-излучения на самом деле не было.

«Но даже если этот гамма-сигнал оказался несуществующим, он может быть реальным в будущем, во время такого же события, зафиксированного LIGO, - говорит Лоэб. – У нас не должно быть предубеждения, что двойные черные дыры при любых обстоятельствах ведут себя тихо, учитывая их электромагнитные свойства». Астрономы должны быть начеку.