12 ноября 2025 года международная сеть гравитационно-волновых обсерваторий LIGO-Virgo-KAGRA зафиксировала необычный сигнал, получивший обозначение S251112cm. Предварительный анализ показал, что по крайней мере один из объектов, участвовавших в слиянии, имел массу меньше солнечной, что нельзя объяснить известными сценариями формирования черных дыр и нейтронных звезд. Открытие сразу вызвало споры в научном сообществе и привело к появлению двух конкурирующих гипотез о природе этого загадочного объекта.
Содержимое
Сигнал, которого не должно быть
Обнаружение произошло во время четвертого цикла наблюдений LIGO. Анализ волновой формы сигнала показал, что один из сливающихся объектов был значительно легче любой известной черной дыры. Согласно современным астрофизическим моделям, черные дыры возникают в результате коллапса некоторых массивных звезд после взрыва сверхновой. Минимальная масса такой черной дыры составляет около 2,5-3 массы Солнца. Нейтронные звезды, образующиеся при коллапсе менее массивных звезд, обычно имеют массу не менее 1,1 массы Солнца.
Объект из сигнала S251112cm находится ниже этих пределов, что ставит под вопрос его происхождение. Важно отметить, что по статистической оценке подобный сигнал может возникнуть случайно из-за шума детекторов примерно один раз за 6,2 года. Но если сигнал все же реален, он может указывать на существование объекта, не вписывающегося в привычные представления о черных дырах и нейтронных звездах.
Первичная черная дыра — реликт ранней Вселенной
Астрофизики Альберто Магараджа и Нико Каппеллути предложили одно из самых обсуждаемых объяснений: объект может быть первичной черной дырой — реликтом, возникшим не в результате гибели звезды, а из сверхплотных областей вещества в первые мгновения после Большого взрыва.
Концепция первичных черных дыр была выдвинута еще в 1970-х годах советскими астрофизиками Яковом Зельдовичем и Игорем Новиковым, а затем получила развитие в работах Стивена Хокинга. Согласно этой идее, в ранней Вселенной могли существовать области с экстремально высокой плотностью материи. Если плотность в таких областях превышала критический порог, вещество могло схлопнуться в черную дыру еще до того, как во Вселенной зажглись первые звезды. Такие объекты, в отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе массивных звезд, теоретически могут иметь самый разный диапазон масс.
Если существование первичных черных дыр подтвердится, это станет важным аргументом в пользу гипотезы о том, что они могут составлять часть темной материи. Но пока сигнал S251112cm остается лишь возможным намеком, а не доказательством.
Спутник черной дыры
Альтернативную гипотезу предложил Ави Леб. В марте 2026 года он опубликовал эссе, в котором предположил, что объект с массой меньше солнечной может быть компактным телом, обращавшимся вокруг более массивного компаньона, — своего рода «луной» черной дыры.
В этом сценарии меньший объект мог быть остатком разрушенной нейтронной звезды, фрагментом чрезвычайно плотного вещества или иным экзотическим компактным телом. Теряя энергию из-за излучения гравитационных волн, он со временем мог сблизиться и слиться с более массивным объектом, породив сигнал, похожий на тот, что зарегистрировал LIGO.
Эта гипотеза менее радикальна, чем идея первичной черной дыры, но тоже оставляет много вопросов. Пока неясно, как подобный маломассивный объект мог сформироваться и оказаться на такой орбите.
Дальнейшие исследования
Ни одна из гипотез не может быть подтверждена на основании одного события. Для уверенных выводов нужны новые наблюдения — желательно несколько аналогичных сигналов. Поэтому S251112cm пока остается не сенсацией в строгом смысле, а лишь очень интригующим кандидатом. Даже работы, связывающие этот сигнал с первичными черными дырами, исходят из оговорки: сначала нужно убедиться, что событие действительно имеет астрофизическую природу.
Будущее гравитационно-волновой астрономии должно прояснить ситуацию. В ближайшие десятилетия ученые получат в распоряжение более чувствительные инструменты, способные регистрировать сигналы, недоступные нынешним детекторам. ESA планирует запустить космическую обсерваторию LISA в 2035 году, а в США разрабатывается наземный детектор следующего поколения Cosmic Explorer. Ожидается, что такие проекты расширят диапазон наблюдаемых источников и повысят шансы на обнаружение новых необычных событий.
Читайте также: Физики связали «невозможное» нейтрино со взрывом первичной черной дыры.
