Группа исследователей из Института гравитационной физики Макса Планка в Германии и нескольких институтов в США впервые определила ударную скорость, достаточную для отдельного события гравитационной волны, после наблюдения за слиянием двойных черных дыр. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, группа описывает свое исследование слияния двойных черных дыр GW200129_065458 (теперь называемое GW200129) и использование моделей для оценки скорости отдачи.
Предыдущие исследования показали, что черные дыры излучают гравитационные волны. Когда две из них вращаются вокруг друг друга, эти гравитационные волны также излучают энергию из-за их углового момента . Это может привести к сужению их орбит, пока они в конечном итоге не столкнутся друг с другом. Как только они это сделают, они сольются в одну большую черную дыру с новым орбитальным путем. Законы физики предполагают, что при столкновении и слиянии двух таких тел может произойти толчок, когда комбинированные гравитационные волны, испускаемые вновь образованной черной дырой, излучаются в основном в одном направлении. Когда это происходит, черная дыра испытывает откат в другом направлении, двигаясь быстрее, чем любая из двух исходных черных дыр.
В этой новой попытке исследователи предполагают, что противоположная отдача, испытанная GW200129, была достаточно сильной, чтобы подтолкнуть черную дыру к скорости убегания , выбрасывая ее из своей галактики. Предыдущие исследования показали, что некоторые черные дыры движутся быстрее, чем должны, исходя из теории — они предполагают, что такие наблюдения происходят из-за бинарных столкновений, приводящих к противоположным ударам отдачи.
Исследователи были первыми, кто наблюдал двойное слияние, которое показало сильную, четкую сигнатуру изменения ориентации оси вращения его вращающегося тела в данных гравитационных волн. Они использовали эти данные для создания теоретического моделирования, вычислив его скорость примерно в 1500 км/с. Для сравнения, скорость убегания Млечного Пути составляет всего 550 км/с, что говорит о том, что толчок, испытанный GW200129, был достаточно сильным, чтобы вытолкнуть его за пределы своей галактики.
