Ученые из Института астрономии им. Аргеландера (Германия) оценили частоту появления в звездных скоплениях двойных систем, образованных черными дырами, и пришли к выводу о том, что гравитационные волны, источниками которых служат такие системы, можно будет зарегистрировать менее чем через десять лет.

Авторы моделировали передвижения небесных тел в скоплениях, содержащих не более 105 звезд небольшой массы и некоторое начальное количество черных дыр. Довольно быстро — в течение 100 млн лет — виртуальные черные дыры звездной массы образовывали плотные группы в центральных областях скоплений, радиус которых составлял всего 0,2–0,5 пк.

Столь плотное расположение черных дыр резко увеличило вероятность формирования двойных систем. Бóльшая часть объектов такого типа оказалась выброшена в окружающее пространство в результате взаимодействия с одиночными черными дырами, однако некоторым все же удалось удержаться в пределах скопления; со временем компаньоны в сохранившихся двойных системах объединялись, излучая гравитационные волны. По оценкам ученых, в скоплениях с числом звезд, примерно равным 5•104, за 4 млрд лет происходит не более двух подобных объединений.

Даже такая низкая частота событий, впрочем, не помешает обнаружению связанных с ними гравитационных волн. Обсерватория Advanced LIGO должна, как рассчитали исследователи, каждый год регистрировать десятки слияний черных дыр в двойных системах, произошедших на расстоянии до пяти миллиардов световых лет от Земли.

Осталось отметить, что старт проекта Advanced LIGO запланирован на 2014 год.

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Королевского астрономического общества.