Астрономы научились взвешивать звёздные скопления по следам слияния чёрных дыр

В наблюдениях LIGO–Virgo–KAGRA были зафиксированы события GW241011 и GW241110, в которых одна из чёрных дыр — потомок предыдущего слияния. Для такого «второго поколения» важно, чтобы остаток не был выброшен из скопления, а затем снова столкнулся с другой чёрной дырой.

Авторы нового ислледования показали: именно этот факт позволяет оценить массу родительского скопления, используя аналитические и численные модели.

В основе метода — анализ скорости «отдачи» (recoil velocity) и вероятности удержания остатка внутри скопления. Применяя законы распределения плотности и учитывая параметры структуры, учёные вывели масштабные зависимости между массой скопления, скоростью отдачи и вероятностью повторного столкновения. Для двух реальных событий получены оценки: масса скопления — от тяжёлых шаровых до ядерных звёздных скоплений (105–107 масс Солнца).

Этот подход открывает новый путь к изучению среды, где формируются иерархические слияния чёрных дыр. Теперь можно получать информацию о массе и структуре скоплений даже без электромагнитных данных — только по гравитационным волнам.

Результаты важны для понимания эволюции звёздных скоплений, происхождения массивных чёрных дыр и будущих наблюдений с помощью детекторов гравитационных волн LIGO, Virgo и KAGRA.

 Источник: Астрономы научились взвешивать звёздные скопления по следам слияния чёрных дыр