Pred viac ako rokom, 12. apríla 2019, spolupráca LIGO-Panna objavila gravitačné vlny šíriace sa v časopriestore z epickej zrážky dvoch čiernych dier vo vzdialenosti 2,4 miliardy svetelných rokov.
Ale ako teraz astronómovia prišli, skutočná kolízia GW 190412 bola niečo, čo sme nikdy predtým nevideli. Namiesto dvoch približne rovnakých hmotných čiernych dier, 20 – 40-násobkov hmotnosti Slnka, sa z nerovnomernej binárnej sústavy získal GW 190412.
Na základe analýzy týchto pulzujúcich gravitačných vĺn astronómovia zistili, že jedna z čiernych dier naklonila váhy na asi 29,7 slnečných hmôt, zatiaľ čo druhá bola trikrát ľahšia, len na 8,4 slnečných hmôt.
Je to tiež doteraz objavená čierna diera s najnižšou hmotnosťou – čo je nesmierne vzrušujúce, pretože to znamená, že ich zlúčenie dalo dlhší signál ako akékoľvek iné zlúčenie čiernej diery – obrovské množstvo údajov na preskúmanie.
“Žiadna z týchto más sama o sebe nie je príliš prekvapujúca.” Vieme, že čierne diery majú takúto veľkosť. Novinkou je hmotnostný pomer, “vysvetlil astronóm Christopher Berry z Northwestern University a LIGO Collaboration.
„Toto pozorovanie nám umožňuje testovať naše predpovede signálov gravitačných vĺn novým spôsobom a je ďalším kúskom skladačky porozumenia toho, ako vznikajú binárne čierne diery.“
Na základe neobvyklého signálu fúzie mohol tím vykonať aj niekoľko ďalších meraní. Podarilo sa im zistiť, že najväčšia z čiernych dier sa krútila.
V GW 190412 sa táto rotácia zdala byť dosť rýchla, čo môže byť kľúčom k tomu, ako k takémuto nerovnému binárnemu systému došlo. Uvidíte, že existuje niekoľko astrofyzikálnych modelov na formovanie binárnych čiernych dier, ale väčšina z nich vedie k viac alebo menej rovnakým hmotnostným párom.
Najviditeľnejšia je sústava binárnych hviezd, v ktorej sa každá hviezda zrúti do čiernej diery. Predpokladá sa však, že nemôžu vytvárať binárne čierne diery s veľkými hmotnostnými rozdielmi, s výnimkou GW 190412.
Je možné, že sa čierne diery vytvorili oddelene a potom sa nejako zbiehali a navzájom sa zachytávali na obežnej dráhe. Ale rýchlejšie otáčanie väčšej čiernej diery naznačuje, že sa mohla zlúčiť s inými čiernymi dierami už skôr, pred GW 190412.
Celý text si môžete prečítať na webovej stránke LIGO.
Zdroje: Foto: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), projekt Simulation eXtreme Spacetimes
