Двоичная черная дыра

Двоичная черная дыра ( BBH ) представляет собой систему , состоящая из двух черных дыр в тесной орбите вокруг друг друга. Как и сами черные дыры, двойные черные дыры часто делятся на звездные двойные черные дыры, образованные либо как остатки массивных двойных звездных систем, либо в результате динамических процессов и взаимного захвата; и двойные сверхмассивные черные дыры , которые считаются результатом слияния галактик .

"> Файл: BBH гравитационное линзирование gw150914.webmВоспроизвести медиа
Компьютерное моделирование двойной системы черной дыры GW150914, увиденное ближайшим наблюдателем, во время ее заключительного спиралирования, слияния и разрыва. Звездное поле за черными дырами сильно искажается и, кажется, вращается и движется из-за сильного гравитационного линзирования , поскольку само пространство-время искажается и увлекается вращающимися черными дырами. [1]

В течение многих лет доказательство существования двойных черных дыр было затруднено из-за природы самих черных дыр и ограниченных средств обнаружения. Однако в случае слияния пары черных дыр огромное количество энергии должно выделяться в виде гравитационных волн с характерными формами волн , которые можно рассчитать с помощью общей теории относительности . [2] [3] [4] Таким образом, в конце 20-го и начале 21-го века двойные черные дыры стали представлять большой научный интерес как потенциальный источник таких волн и средство, с помощью которого можно было бы доказать существование гравитационных волн. Бинарные слияния черных дыр будут одним из самых сильных известных источников гравитационных волн во Вселенной и, таким образом, дают хорошие шансы на прямое обнаружение таких волн . Поскольку вращающиеся черные дыры испускают эти волны, орбита затухает, и период обращения уменьшается. Эта стадия называется бинарной черной дырой на спиральной оси. Черные дыры сольются, когда они подойдут достаточно близко. После слияния одно отверстие принимает стабильную форму через стадию, называемую кольцевым опусканием, где любое искажение формы рассеивается в виде новых гравитационных волн. [5] За последнюю долю секунды черные дыры могут достичь чрезвычайно высокой скорости, а амплитуда гравитационной волны достигает своего пика.

Существование двойных черных дыр звездных масс (и самих гравитационных волн) было окончательно подтверждено, когда LIGO обнаружила GW150914 (обнаружен в сентябре 2015 г., объявлен в феврале 2016 г.), характерную гравитационную волновую сигнатуру двух сливающихся черных дыр звездной массы массой около 30 солнечных. каждая, находящаяся на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от нас. За последние 20 мс спиралевидного движения внутрь и слияния GW150914 высвободил около 3 солнечных масс в качестве гравитационной энергии с пиком в 3,6 × 10 49 Вт - больше, чем совокупная мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной, положенная все вместе. [6] [7] [8] Сверхмассивные бинарные кандидаты в черные дыры были обнаружены, но еще не получили категорических доказательств. [9]

"> File:BlackHoleBInary MainSequence 2k.mpgВоспроизвести медиа
В этой визуализации двойная система, содержащая две сверхмассивные черные дыры и их аккреционные диски, изначально видна сверху. Примерно через 25 секунд камера наклоняется ближе к плоскости орбиты, чтобы выявить самые драматические искажения, вызванные их гравитацией. Разные цвета аккреционных дисков позволяют легче отслеживать, где появляется свет от каждой черной дыры. [10]

Считается, что сверхмассивные двойные черные дыры образуются во время слияния галактик . Некоторыми вероятными кандидатами в двойные черные дыры являются галактики с двойными ядрами, которые все еще далеки друг от друга. Примером двойного ядра является NGC 6240 . [11] Гораздо более близкие двойные черные дыры, вероятно, находятся в галактиках с одним ядром и двойными эмиссионными линиями. Примеры включают SDSS J104807.74 + 005543.5 [12] и EGSD2 J142033.66 525917.5 . [11] Ядра других галактик имеют периодические выбросы, указывающие на большие объекты, вращающиеся вокруг центральной черной дыры, например, в OJ287 . [13]

Измерения пекулярной скорости мобильной сверхмассивной чёрной дыры в галактике J0437 + 2456 показывают, что она является многообещающим кандидатом для размещения либо отражающейся, либо двойной сверхмассивной чёрной дыры, либо продолжающегося слияния галактик. [14]

Квазар PG 1302-102, похоже, имеет двойную черную дыру с периодом обращения 1900 дней. [15]

Существование двойных черных дыр звездной массы было продемонстрировано с помощью первого обнаружения LIGO события слияния черных дыр GW150914 . [16]

Когда две галактики сталкиваются, очень маловероятно, что сверхмассивные черные дыры в их центрах столкнутся лоб в лоб, и на самом деле, скорее всего, пролетели бы друг мимо друга по гиперболическим траекториям, если бы какой-то механизм не свел их вместе. Самый важный механизм - динамическое трение , которое передает кинетическую энергию от черных дыр к ближайшему веществу. Когда черная дыра проходит мимо звезды, гравитационная рогатка ускоряет звезду, замедляя черную дыру.

Это замедляет черные дыры настолько, что они образуют связанную двойную систему, и дальнейшее динамическое трение отбирает у пары орбитальную энергию до тех пор, пока они не начнут вращаться по орбите в пределах нескольких парсеков друг от друга. Однако этот процесс также выбрасывает вещество с орбитального пути, и по мере того, как орбиты сужаются, объем пространства, через которое проходят черные дыры, уменьшается, пока не останется так мало вещества, что оно не могло вызвать слияния в эпоху Вселенной.

Гравитационные волны могут вызвать значительную потерю орбитальной энергии, но не раньше, чем расстояние уменьшится до гораздо меньшего значения, примерно 0,01–0,001 парсек.

Тем не менее, сверхмассивные черные дыры, похоже, слились, и то, что кажется парой в этом промежуточном диапазоне, было обнаружено в PKS 1302-102 . [17] [18] Вопрос о том, как это происходит, является «последней проблемой парсеков». [19]

Было предложено несколько решений последней проблемы парсеков. Большинство из них связаны с механизмами переноса дополнительной материи, звезды или газа, достаточно близко к двойной паре, чтобы извлечь энергию из двойной и вызвать ее сжатие. Если рядом с вращающейся парой пройдет достаточно звезд, их гравитационный выброс может свести две черные дыры вместе за астрономически вероятное время. [20]

Один механизм, который, как известно, работает, хотя и нечасто, - это третья сверхмассивная черная дыра от второго галактического столкновения. [21] С тремя черными дырами в непосредственной близости орбиты хаотичны и допускают три дополнительных механизма потери энергии:

  1. Черные дыры вращаются по значительно большему объему галактики, взаимодействуя (и теряя энергию) с гораздо большим количеством материи.
  2. Орбиты могут стать сильно эксцентричными , что приведет к потере энергии гравитационным излучением в точке наибольшего сближения, и
  3. Две черные дыры могут передавать энергию третьей, возможно, выбрасывая ее. [22]

Inspiral

Первая стадия жизни двойной черной дыры - это спиральная , постепенно сужающаяся орбита. Первые стадии вдоха занимают очень много времени, так как излучаемые гравитационные волны очень слабы, когда черные дыры находятся далеко друг от друга. В дополнение к сокращению орбиты из-за излучения гравитационных волн, дополнительный угловой момент может быть потерян из-за взаимодействия с другим присутствующим веществом, например с другими звездами.

По мере того, как орбита черных дыр сокращается, скорость увеличивается, а излучение гравитационных волн увеличивается. Когда черные дыры близки, гравитационные волны заставляют орбиту быстро сокращаться.

Последняя стабильная орбита или самая внутренняя стабильная круговая орбита (ISCO) - это самая внутренняя полная орбита перед переходом от инспиральной к слиянию .

Слияние

За этим следует падение орбиты, на котором встречаются две черные дыры, а затем слияние. В это время пик излучения гравитационной волны.

Ringdown

Сразу после слияния теперь единственная черная дыра «зазвонит». Этот звон затухает на следующей стадии, называемой кольцом , за счет излучения гравитационных волн. Фаза обратного звонка начинается, когда черные дыры приближаются друг к другу в фотонной сфере . В этой области большая часть излучаемых гравитационных волн направляется к горизонту событий, и их амплитуда уменьшается. Дистанционно обнаруженные гравитационные волны имеют быстро уменьшающиеся колебания, поскольку отголоски события слияния возникают в результате все более и более узких спиралей вокруг образовавшейся черной дыры.

Первое наблюдение слияния двойных черных дыр звездных масс, GW150914 , было выполнено детектором LIGO . [16] [23] [24] По наблюдениям с Земли, пара черных дыр с оценочной массой примерно в 36 и 29 раз больше массы Солнца вращалась друг в друга и слилась, образуя черную дыру массой 62 солнечных (приблизительная) 14 Сентябрь 2015 г., 09:50 UTC. [25] Три солнечные массы были преобразованы в гравитационное излучение за последнюю долю секунды с пиковой мощностью 3,6 × 10 56  эрг / секунду (200 солнечных масс в секунду), [16] что в 50 раз превышает общую выходную мощность все звезды в наблюдаемой Вселенной. [26] Слияние произошло440+160
-180 мегапарсек от Земли [27] между 600 миллионами и 1,8 миллиардами лет назад. [23] Наблюдаемый сигнал согласуется с предсказаниями численной теории относительности. [2] [3] [4]

Некоторые упрощенные алгебраические модели могут быть использованы для случая, когда черные дыры далеко друг от друга, на стадии вдоха , а также для определения окончательного пробоя .

Постньютоновские приближения могут использоваться для инспирали. Они аппроксимируют уравнения поля общей теории относительности, добавляя дополнительные члены к уравнениям ньютоновской гравитации. Заказы, используемые в этих расчетах, можно обозначить как 2PN (пост-ньютоновский порядок второго порядка), 2,5 балла или 3PN (пост-ньютоновский порядок третьего порядка). Эффективное одно тело (EOB) решает динамику двойной системы черных дыр путем преобразования уравнений в уравнения одного объекта. Это особенно полезно там, где отношения масс велики, например, когда черная дыра звездной массы сливается с черной дырой ядра галактики , но также может использоваться для систем с равными массами.

Для рингдауна можно использовать теорию возмущений черной дыры. Последняя черная дыра Керра искажена, и спектр частот, который она производит, можно вычислить.

Чтобы решить всю эволюцию, включая слияние, необходимо решить полные уравнения общей теории относительности. Это можно сделать с помощью численного моделирования относительности . Численная теория относительности моделирует пространство-время и моделирует его изменение во времени. В этих расчетах важно иметь достаточно мелких деталей вблизи черных дыр и в то же время иметь достаточный объем для определения гравитационного излучения, распространяющегося до бесконечности. Для того, чтобы в нем было достаточно точек, чтобы их можно было вычислить за разумное время, можно использовать специальные системы координат, такие как координаты Бойера-Линдквиста или координаты « рыбий глаз».

Методы численной относительности неуклонно совершенствовались по сравнению с первоначальными попытками в 1960-х и 1970-х годах. [28] [29] Однако долгосрочное моделирование движущихся по орбите черных дыр было невозможно до тех пор, пока три группы независимо друг от друга не разработали новаторские новые методы моделирования спиральности, слияния и разрушения двойных черных дыр [2] [3] [4] в 2005 году.

В полных расчетах всего слияния несколько из вышеперечисленных методов могут использоваться вместе. Затем важно сопоставить различные части модели, которые были разработаны с использованием разных алгоритмов. Проект Lazarus соединил части на космической гиперповерхности во время слияния. [30]

Результаты расчетов могут включать энергию связи. На стабильной орбите энергия связи является локальным минимумом по отношению к возмущению параметра. На самой внутренней стабильной круговой орбите локальный минимум становится точкой перегиба.

Создаваемая гравитационная волна важна для предсказания и подтверждения наблюдений. Когда вдохновение достигает сильной зоны гравитационного поля, волны рассеиваются внутри зоны, образуя так называемый постньютоновский хвост (хвост ПН). [30]

В фазе затухания черной дыры Керра перетаскивание кадра создает гравитационную волну с частотой горизонта. Напротив, кольцо черной дыры Шварцшильда выглядит как рассеянная волна от поздней инспирали, но без прямой волны. [30]

Сила реакции излучения может быть рассчитана путем пересуммирования Паде потока гравитационных волн. Методом определения излучения является метод извлечения характеристик Коши CCE, который дает точную оценку потока на бесконечности, без необходимости вычислять на все больших и больших конечных расстояниях.

Конечная масса образовавшейся черной дыры зависит от определения массы в общей теории относительности . Масса Бонди M B рассчитывается по формуле потери массы Бонди-Саха.. С F (U) гравитационным потоком волны в запаздывающим время U. F представляет собой поверхностный интеграл от функции Новости на нулевой бесконечности варьировать телесным углом. Энергия Арновитта-Дезера-Миснера (ADM) или масса ADM - это масса, измеренная на бесконечном расстоянии и включающая все испускаемое гравитационное излучение..

Угловой момент также теряется в гравитационном излучении. Это в первую очередь по оси z начальной орбиты. Он рассчитывается путем интегрирования произведения многополярного метрического сигнала с дополнением функции новостей за запаздывающее время . [31]

Одна из проблем, которую необходимо решить, - это форма или топология горизонта событий во время слияния черных дыр.

В числовые модели вставляются тестовые геодезические, чтобы увидеть, встречаются ли они с горизонтом событий. Когда две черные дыры приближаются друг к другу, форма «утиного клюва» выступает из каждого из двух горизонтов событий по направлению к другому. Этот выступ расширяется и сужается, пока не встретится с выступом другой черной дыры. В этот момент горизонт событий имеет очень узкую X-образную форму в точке встречи. Выступы вытягиваются в тонкую нить. [32] Точка встречи расширяется до примерно цилиндрического соединения, называемого мостом . [32]

Моделирование по состоянию на 2011 годне произвела никаких горизонтов событий с тороидальной топологией (кольцеобразной). Некоторые исследователи предположили, что это возможно, если, например, несколько черных дыр на одной почти круговой орбите объединятся. [32]

Неожиданный результат может произойти с двойными черными дырами, которые сливаются, поскольку гравитационные волны несут импульс, а сливающаяся пара черных дыр ускоряется, по-видимому, нарушая третий закон Ньютона . Центр тяжести может добавить более 1000 км / с скорости удара. [33] Наибольшие скорости удара (приближающиеся к 5000 км / с) наблюдаются для двойных черных дыр с равной массой и равной величиной спина, когда направления вращения оптимально ориентированы так, чтобы быть выровненными в противоположных направлениях, параллельно плоскости орбиты или почти выровнен по орбитальному угловому моменту. [34] Этого достаточно, чтобы сбежать из больших галактик. При более вероятных ориентациях имеет место меньший эффект, возможно, всего несколько сотен километров в секунду. Такая скорость будет выталкивать сливающиеся бинарные черные дыры из шаровых скоплений, тем самым предотвращая образование массивных черных дыр в ядрах шаровых скоплений. В свою очередь, это снижает вероятность последующих слияний и, следовательно, вероятность обнаружения гравитационных волн. Для невращающихся черных дыр максимальная скорость отдачи составляет 175 км / с, когда массы находятся в соотношении пять к одному. Когда спины выровнены в плоскости орбиты, возможна отдача в 5000 км / с для двух одинаковых черных дыр. [35] Параметры, которые могут представлять интерес, включают точку, в которой черные дыры сливаются, отношение масс, которое дает максимальный толчок, и сколько массы / энергии излучается посредством гравитационных волн. При лобовом столкновении эта доля составляет 0,002 или 0,2%. [36] Одним из лучших кандидатов в сверхмассивные черные дыры после отдачи является CXO J101527.2 + 625911. [37]

Была выдвинута гипотеза, что двойные черные дыры могут передавать энергию и импульс космическому кораблю, используя « гало-двигатель », используя голографическое отражение, создаваемое набором нулевых геодезических, петляющих позади, а затем вокруг одной из черных дыр перед возвращением в космический корабль. Отражение, проходящее через эти нулевые геодезические, будет формировать один конец лазерного резонатора, а зеркало на космическом корабле образует другой конец лазерного резонатора. Таким образом, даже космический корабль размером с планету разгонится до скорости, превышающей относительную скорость приближающейся черной дыры. Если это правда, сеть этих двойных черных дыр может позволить путешествовать по галактике. [38]

  1. ^ Кредиты: проект SXS (Моделирование экстремальных пространств)
  2. ^ a b c Преториус, Франс (2005). "Эволюция двоичного пространства-времени черной дыры". Письма с физическим обзором . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc / 0507014 . Bibcode : 2005PhRvL..95l1101P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.95.121101 . ISSN  0031-9007 . PMID  16197061 . S2CID  24225193 .
  3. ^ а б в Campanelli, M .; Lousto, CO; Marronetti, P .; Злоховер, Ю. (2006). «Точная эволюция движущихся по орбите двойных черных дыр без вырезания». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc / 0511048 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1101C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111101 . ISSN  0031-9007 . PMID  16605808 . S2CID  5954627 .
  4. ^ а б в Бейкер, Джон Дж .; Сентрелла, Жанна ; Чой, Дэ-Иль; Коппиц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Гравитационно-волновое извлечение из спиралевидной конфигурации сливающихся черных дыр». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc / 0511103 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1102B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111102 . ISSN  0031-9007 . PMID  16605809 . S2CID  23409406 .
  5. ^ Abadie, J .; LIGO Scientific Collaboration; Сотрудничество Девы; Abernathy, M .; Accadia, T .; Acernese, F .; Adams, C .; Adhikari, R .; Ajith, P .; Allen, B .; Аллен, GS; Amador Ceron, E .; Амин, RS; Андерсон, SB; Андерсон, WG; Антонуччи, Ф .; Араин, Массачусетс; Araya, MC; Aronsson, M .; Aso, Y .; Астон, СМ; Astone, P .; Аткинсон, Д .; Aufmuth, P .; Aulbert, C .; Бабак, С .; Baker, P .; Ballardin, G .; Ballinger, T .; и другие. (2011). "Поиск гравитационных волн от двойной черной дыры по спирали, слиянию и падению". Physical Review D . 83 (12): 122005. arXiv : 1102.3781 . Bibcode : 2011PhRvD..83l2005A . DOI : 10.1103 / PhysRevD.83.122005 . S2CID  174250 .
  6. ^ "Наблюдение за гравитационными волнами от двойного слияния черных дыр" (PDF) . LIGO. 11 февраля 2016 года Архивировано из оригинального (PDF) 16 февраля 2016 года . Проверено 11 февраля +2016 .
  7. ^ Харвуд, У. (11 февраля 2016 г.). «Эйнштейн был прав: ученые обнаруживают гравитационные волны в прорыве» . CBS News . Архивировано из оригинального 12 февраля 2016 года . Проверено 12 февраля +2016 .
  8. ^ Дрейк, Надя (11 февраля 2016 г.). «Найдено! Гравитационные волны, или морщина в пространстве-времени» . National Geographic News . Архивировано из оригинального 12 февраля 2016 года . Проверено 12 февраля +2016 .
  9. ^ Лю, Фукун; Комосса, Стефани; Шартель, Норберт (22 апреля 2014 г.). "Уникальная пара скрытых черных дыр обнаружена yy XMM-Newton" . Кандидат в сверхмассивную двойную дыру в миллипарсек в галактике SDSS J120136.02 + 300305.5 . Проверено 23 декабря 2014 .
  10. ^ «Визуализация НАСА исследует дважды искаженный мир двоичных черных дыр» . НАСА . Проверено 16 апреля 2021 года .
  11. ^ а б Герке, Брайан Ф .; Newman, Jeffrey A .; Лотц, Дженнифер; Ян, Ренбин; Barmby, P .; Coil, Alison L .; Conselice, Christopher J .; Ivison, RJ; Линь, Лихвай; Ку, Дэвид К .; Нандра, Кирпал; Салим, Самир; Маленький, Тодд; Weiner, Benjamin J .; Купер, Майкл С .; Дэвис, Марк; Faber, SM; Гухатакурта, Пурагра; и другие. (6 апреля 2007 г.). "Обзор красного смещения галактики DEEP2: Наблюдения AEGIS двойного AGN AT zp 0.7". Письма в астрофизический журнал . 660 (1): L23 – L26. arXiv : astro-ph / 0608380 . Bibcode : 2007ApJ ... 660L..23G . DOI : 10.1086 / 517968 . S2CID  14320681 .
  12. ^ Хунъян Чжоу; Тингуи Ван; Сюэгуан Чжан; Сяобо Донг; Ченг Ли (26 февраля 2004 г.). «Скрытые ядра двоичных квазаров в SDSS J104807.74 + 005543.5?». Письма в астрофизический журнал . Американское астрономическое общество. 604 (1): L33 – L36. arXiv : astro-ph / 0411167 . Bibcode : 2004ApJ ... 604L..33Z . DOI : 10.1086 / 383310 . S2CID  14297940 .
  13. ^ Валтонен, М.В.; Mikkola, S .; Мерритт, Д .; Gopakumar, A .; Lehto, HJ; Hyvönen, T .; Rampadarath, H .; Saunders, R .; Баста, М .; Худек, Р. (февраль 2010 г.). «Измерение вращения первичной черной дыры в OJ287». Астрофизический журнал . 709 (2): 725–732. arXiv : 0912.1209 . Bibcode : 2010ApJ ... 709..725V . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 709/2/725 . S2CID  119276181 .
  14. ^ Пеше, DW; Сет, AC; Грин, Дж. Э .; Braatz, JA; Кондон, Джей Джей; Кент, Бразилия; Крайнович, Д. (март 2021 г.). «Беспокойная сверхмассивная черная дыра в галактике J0437 + 2456» . Астрофизический журнал . 909 (2): 141-153.
  15. ^ Грэм, Мэтью Дж .; Джорговски С.Г .; Стерн, Дэниел; Гликман, Эйлат; Дрейк, Эндрю Дж .; Mahabal, Ashish A .; Доналек, Чиро; Ларсон, Стив; Кристенсен, Эрик (7 января 2015 г.). «Возможная тесная сверхмассивная двойная черная дыра в квазаре с оптической периодичностью». Природа . 518 (7537): 74–6. arXiv : 1501.01375 . Bibcode : 2015Natur.518 ... 74G . DOI : 10,1038 / природа14143 . ISSN  0028-0836 . PMID  25561176 . S2CID  4459433 .
  16. ^ а б в BP Abbott; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). "Наблюдение за гравитационными волнами от двойного слияния черных дыр". Письма с физическим обзором . 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode : 2016PhRvL.116f1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.061102 . PMID  26918975 . S2CID  124959784 .
  17. ^ D'Orazio, Daniel J .; Хайман, Золтан; Шиминович, Давид (17 сентября 2015 г.). «Релятивистский импульс как причина периодичности в кандидате в массивную двойную черную дыру». Природа . 525 (7569): 351–353. arXiv : 1509.04301 . Bibcode : 2015Natur.525..351D . DOI : 10.1038 / nature15262 . PMID  26381982 . S2CID  205245606 .
  18. ^ Овербай, Деннис (16 сентября 2015 г.). «Больше доказательств приближающегося столкновения черных дыр» . Нью-Йорк Таймс .
  19. ^ Милосавлевич, Милош; Мерритт, Дэвид (октябрь 2003 г.). «Последняя проблема Парсека» (PDF) . Материалы конференции AIP . Американский институт физики. 686 (1): 201–210. arXiv : astro-ph / 0212270 . Bibcode : 2003AIPC..686..201M . DOI : 10.1063 / 1.1629432 . S2CID  12124842 .
  20. ^ Мерритт, Дэвид (2013). Динамика и эволюция ядер галактик . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-12101-7.
  21. ^ Рю, Тэхо; Перна, Розальба; Хайман, Золтан; Острикер, Иеремия П .; Стоун, Николас С. (2018). «Взаимодействие между множеством сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик: решение последней проблемы парсеков». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 473 (3): 3410–3433. arXiv : 1709.06501 . Bibcode : 2018MNRAS.473.3410R . DOI : 10.1093 / MNRAS / stx2524 . S2CID  119083047 .
  22. ^ Ивасава, Масаки; Фунато, Йоко; Макино, Дзюнъитиро (2006). "Эволюция массивных троек черных дыр I - двойные-одиночные системы равной массы". Astrophys. Дж . 651 (2): 1059–1067. arXiv : astro-ph / 0511391 . Bibcode : 2006ApJ ... 651.1059I . DOI : 10.1086 / 507473 . S2CID  14816623 . Мы обнаружили, что в большинстве случаев две из трех ЧД сливаются из-за излучения гравитационных волн (ГВ) в масштабе времени, намного меньшем, чем время Хаббла, перед выбросом одной ЧД через рогатку.
  23. ^ а б Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то нашли гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2016.19361 . S2CID  182916902 . Проверено 11 февраля 2016 .
  24. ^ «Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна | NSF - Национальный научный фонд» . www.nsf.gov . Проверено 11 февраля 2016 .
  25. ^ Abbott, Benjamin P .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (11 февраля 2016 г.). "Свойства двойного слияния черных дыр GW150914". Письма с физическим обзором . 116 (24): 241102. arXiv : 1602.03840 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.241102 . PMID  27367378 . S2CID  217406416 .
  26. ^ Крамер, Сара (11 февраля 2016 г.). «Это столкновение было в 50 раз мощнее, чем все звезды во Вселенной вместе взятые» . Tech Insider . Проверено 12 февраля +2016 .
  27. ^ Научное сотрудничество LIGO и Сотрудничество Девы (2016). «Улучшенный анализ GW150914 с использованием модели формы волны с полной прецессией вращения». Physical Review X . 6 (4): 041014. arXiv : 1606.01210 . Bibcode : 2016PhRvX ... 6d1014A . DOI : 10.1103 / PhysRevX.6.041014 . S2CID  18217435 .
  28. ^ Хан, Сьюзан Джи; Линдквист, Ричард У (1964). «Задача двух тел в геометродинамике». Летопись физики . 29 (2): 304–331. Bibcode : 1964AnPhy..29..304H . DOI : 10.1016 / 0003-4916 (64) 90223-4 . ISSN  0003-4916 .
  29. ^ Смарр, Ларри; Чадеж, Андрей; ДеВитт, Брайс; Эппли, Кеннет (1976). «Столкновение двух черных дыр: теоретические основы». Physical Review D . 14 (10): 2443–2452. Bibcode : 1976PhRvD..14.2443S . DOI : 10.1103 / PhysRevD.14.2443 . ISSN  0556-2821 .
  30. ^ а б в Николс, Дэвид А .; Янбэй Чен (2012). «Гибридный метод понимания слияния черных дыр: вдохновляющий случай». Physical Review D . 85 (4): 044035. arXiv : 1109.0081 . Bibcode : 2012PhRvD..85d4035N . DOI : 10.1103 / PhysRevD.85.044035 . S2CID  30890236 .
  31. ^ Тибо
  32. ^ а б в Коэн, Майкл I .; Джеффри Д. Каплан; Марк А. Шил (2012). «О тороидальных горизонтах в бинарных вдохновляющих черных дырах». Physical Review D . 85 (2): 024031. arXiv : 1110.1668 . Bibcode : 2012PhRvD..85b4031C . DOI : 10.1103 / PhysRevD.85.024031 . S2CID  37654897 .
  33. ^ Пиетила, Харри; Хейнямяки, Пекка; Миккола, Сеппо; Валтонен, Маури Дж. (10 января 1996 г.). Анизотропное гравитационное излучение при слиянии черных дыр . Конференция по релятивистской астрофизике . CiteSeerX  10.1.1.51.2616 .
  34. ^ Кампанелли, Мануэла; Lousto, Карлос ; Злоховер, Йосеф; Мерритт, Дэвид (7 июня 2007 г.). «Максимальная гравитационная отдача». Письма с физическим обзором . 98 (23): 231102. arXiv : gr-qc / 0702133 . Bibcode : 2007PhRvL..98w1102C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.98.231102 . PMID  17677894 . S2CID  29246347 .
  35. ^ Lousto, Карлос; Злоховер, Йосеф (2011). «Удары от зависания: еще большие отдачи за счет частичного выравнивания спин-орбиты двойных черных дыр». Письма с физическим обзором . 107 (23): 231102. arXiv : 1108.2009 . Bibcode : 2011PhRvL.107w1102L . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.107.231102 . PMID  22182078 . S2CID  15546595 .
  36. ^ Пиетила, Харри; Хейнямяки, Пекка; Миккола, Сеппо; Валтонен, Маури Дж. (1995). «Анизотропное гравитационное излучение в задачах трех и четырех черных дыр». Небесная механика и динамическая астрономия . 62 (4): 377–394. Bibcode : 1995CeMDA..62..377P . CiteSeerX  10.1.1.51.2616 . DOI : 10.1007 / BF00692287 . S2CID  122956625 .
  37. ^ Kim, D.-C .; и другие. (2017). «Сверхмассивная черная дыра с потенциальной отдачей CXO J101527.2 + 625911». Астрофизический журнал . 840 (2): 71–77. arXiv : 1704.05549 . Bibcode : 2017ApJ ... 840 ... 71K . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / aa6030 . S2CID  119401892 .
  38. ^ Киппинг, Дэвид (2019). "Гало-двигатель: бестопливное релятивистское движение больших масс с помощью переработанных фотонов-бумерангов". arXiv : 1903.03423 [ gr-qc ].

  • Двойные черные дыры движутся по орбите и сталкиваются
  • Мерритт, Дэвид ; Милосавлевич, Милош (2005). «Бинарная эволюция массивных черных дыр» . Живые обзоры в теории относительности . 8 : 8. arXiv : astro-ph / 0410364 . Bibcode : 2005LRR ..... 8 .... 8M . DOI : 10.12942 / lrr-2005-8 . S2CID  119367453 . Архивировано из оригинала на 2012-03-30.