Международная группа учёных под руководством исследователей из Кардиффского университета обнаружила, что размер и характер вращения чёрных дыр могут раскрыть важную информацию об их происхождении и эволюции.

Результаты исследования основаны на анализе 69 гравитационно-волновых событий, зафиксированных обсерваториями LIGO и Virgo. Учёные проверили гипотезу о том, что многие наблюдаемые чёрные дыры образовались в результате множественных слияний в плотных звёздных скоплениях.

«По мере того как мы наблюдаем всё больше слияний чёрных дыр с помощью гравитационно-волновых детекторов, становится очевидным, что эти объекты обладают различными массами и характеристиками вращения, что указывает на разные пути их формирования», — отмечает ведущий автор исследования, доктор Фабио Антонини из Школы физики и астрономии Кардиффского университета.

Исследователи обнаружили чёткий массовый порог, при котором характер вращения чёрных дыр существенно меняется. Этот паттерн соответствует теоретическим моделям, предполагающим образование чёрных дыр через последовательные столкновения в звёздных скоплениях.

Доктор Изобель Ромеро-Шоу из Кембриджского университета, соавтор исследования, подчёркивает: «Наше исследование предоставляет мощный, основанный на данных способ определения происхождения чёрных дыр. Характер их вращения является надёжным индикатором принадлежности к группе массивных чёрных дыр, формирующихся в плотных звёздных скоплениях».

Томас Каллистер, соавтор исследования из Чикагского университета, добавляет, что будущие наблюдения с помощью телескопа Einstein Telescope позволят обнаружить ещё более массивные чёрные дыры и получить беспрецедентное понимание их происхождения. Это исследование поможет астрофизикам усовершенствовать компьютерные модели формирования чёрных дыр и улучшить интерпретацию будущих гравитационно-волновых наблюдений.