Слияние черных дыр, зафиксированное в прошлом году под названием GW190521, стало крупнейшим из когда-либо зарегистрированных, причем один из объектов, вовлеченных в это событие, принадлежал к диапазону масс, ранее считавшемуся недостижимым.
Международная группа ученых объявила об обнаружении рождения черной дыры промежуточной массы, масса которой составляет 142 солнечных. Она образовалась в результате слияния черных дыр предыдущего поколения, гравитационные волны от которого были зарегистрированы обсерваториями LIGO и Virgo. Слияние, получившее название GW190521, стало самым мощным из всех зафиксированных обоими инструментами. Подробности этого открытия представлены в серии публикаций, вышедших в научных журналах Physical Review Letters и Astrophysical Journal Letters.
Образование сверхмассивных черных дыр, обладающих массой в миллионы и миллиарды раз превышающую массу Солнца, происходит в процессе сжатия газа в центральных областях крупных галактик. В отличие от них, коллапс массивных звезд приводит к формированию черных дыр, не превышающих 65 солнечных масс: современные научные представления указывают на то, что более массивные звезды завершают свое существование взрывным образом, полностью рассеивая вещество по окружающему пространству. Существование черных дыр промежуточной массы остается предметом дискуссий — как и механизмы их возникновения; до сих пор известно лишь несколько кандидатов в такие объекты, ни один из которых однозначно не подтвержден.
В принципе, звезды с собственной массой, превышающей 200 солнечных масс, при коллапсе могут образовывать черные дыры, однако в этом случае масса черной дыры будет составлять как минимум 120 солнечных масс. Следовательно, диапазон между 65 и 120 солнечных масс можно считать «запрещенным». Тем не менее, анализируя данные о гравитационно-волновом событии GW190521, проанализировав данные, полученные после регистрации события в мае 2019 года, исследователи установили, что произошло слияние двух черных дыр, чья масса составляла 66 и 85 солнечных масс соответственно. В результате этого процесса образовалась черная дыра, масса которой эквивалентна 142 массам Солнца.
Наибольший интерес представляет черная дыра, масса которой составляет 85 солнечных. Этот показатель превышает теоретический предел массы, который может достичь черная дыра звездной природы. Вероятно, она возникла сразу после Большого взрыва, среди первичных, так называемых примордиальных, черных дыр, или же образовалась в результате слияния черных дыр «предыдущего поколения». Кроме того, событие GW190521 стало самым масштабным из всех, зафиксированных гравитационно-волновыми обсерваториями LIGO и Virgo. По оценкам астрономов, слияние этих дыр за долю секунды выбросило в виде гравитационных волн больше энергии, чем содержится во всем Солнце.