SpravodajstvoVeda a výskumVesmír

Po troch rokoch vedci dokázali vysvetliť najzvláštnejší gravitačný signál, aký sme doteraz zachytili

GW190521 vznikol pri zlúčení dvoch čiernych dier a vyznačoval sa charakteristikami, aké fyzici predtým nevideli.

V roku 2019 zachytili dva detektory gravitačných vĺn, LIGO a Virgo, neuveriteľne silný, no zároveň mimoriadne krátky gravitačný signál. Ten označili ako GW190521 a predpokladá sa, že ho vytvorili dve čierne diery, ktoré v mimoriadne intenzívnom „tanci“ nakoniec splynuli do jednej.

Čierna diera, ktorá po udalosti vznikla, sa považuje za najmasívnejšiu, akú dvojica detektorov zachytila. Jej hmotnosť bola väčšia ako 150-násobok hmotnosti Slnka. Toto pozorovanie bolo výnimočné a opradené tajomstvom. Astrofyzici z celého sveta sa pokúšali vymyslieť rôzne scenáre, ktoré by dokázali vysvetliť, čo sa vlastne v niekoľko miliárd svetelných rokov vzdialenej sústave odohralo.

17. novembra tohto roku sa v publikácii Nature Astronomy objavila štúdia, ktorá ponúka možné vysvetlenie zvláštnych gravitačných vĺn, vysvetľuje portál Európskeho gravitačného observatória.

„Pôvodne sa predpokladalo, že gravitačné vlny vznikli po zlúčení dvoch hmotných a rapídne rotujúcich čiernych dier. Tie sa k sebe pomaly približovali na takmer cirkulárnej orbite. Udalosť sa však vyznačovala špeciálnymi charakteristikami, ktoré nás viedli k inej interpretácii,“ vysvetľuje vedúca štúdie, Rosella Gamba.

Podľa nového scenára, ktorý prezentujú autori štúdie, sa žiadny smrtiaci tanec neodohral. Tvar a krátkosť signálu vedcov viedla k teórii, že išlo o instantné zlúčenie čiernych dier, teda tieto dva objekty okolo seba predtým neobiehali po špirále ako pri väčšine podobných udalostí.

Zvláštne charakteristiky signálu GW190521 viedli astrofyzikov k teórii, že spočiatku existovala len jedna voľná čierna diera. Tú zachytila gravitácia ďalšej čiernej diery a vznikol binárny systém. Za takýchto podmienok sa môžu čierne diery zlúčiť oveľa rýchlejšie, kvôli mimoriadne excentrickým obežným dráham.

Predpokladá sa že obežné dráhy v binárnych sústavách dvoch čiernych dier sú takmer dokonalý kruh. Väčšina podobných sústav vzniká z dvoch masívnych hviezd, ktoré svoj život ukončili ako čierne diery. Počas tohto procesu sa prostredníctvom gravitačných vĺn uvoľňuje energia, ktorá obežnú dráhu čiernych dier vytvaruje do takmer dokonalého kruhu.

Mimoriadne eliptická orbita

To však nebol prípad udalosti GW190521. Detailné simulácie ukázali, že v tomto prípade sa čierne diery zlúčili oveľa rýchlejšie, práve kvôli ich excentrickým obežným dráham.

„Tento scenár vysvetľuje signál oveľa lepšie, než akákoľvek hypotéza, ktorú poznáme. V tomto prípade je pravdepodobnosť omylu len 1:4300!“ tvrdí Matteo Breschi, spoluautor štúdie.

Ak je scenár, ktorý predkladá nová štúdia pravdivý, potom by mohlo ísť o prvé dynamické stretnutie čiernych dier, aké sme pozorovali. Predpokladá sa, že stretnutia podobného druhu sú vo vesmíre mimoriadnou vzácnosťou. Zároveň by sa tým vysvetlili aj veľké hmotnosti čiernych dier pred zlúčením. V hustom prostredí môžu čierne diery prejsť niekoľkými procesmi zlúčenia, čím sa ich hmotnosť pomaly zväčšuje. Nakoniec sa stretla aj pozorovaná dvojica a vytvorila mimoriadne hmotnú čiernu dieru.

Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close