За първи път учени засякоха сливане на черни дупки със съществено различни маси (видео)

Днес на виртуална среща на Американското физическо общество бе обявено поредното откритие направено от колаборацията между гравитационните обсерватории LIGO и VIRGO. Преди една година (на 12 април 2019г.) с тяхна помощ са регистрирани гравитационните вълни от първото сливане черни дупки с маси, които съществено се различават. Тези черни дупки се намират приблизително на 2.4 милиарда светлинни години от нас, а на самото събитие е записано под номер GW 190412.

За MediaBricks.bg астрофизикът Никола Каравасилев разясни, повече за това откритие, което е още един от успешно преминатите тестове от общата теория на относителността, както и причините защо то е от съществена важност за науката:

До този момент, благодарение на гравитационните обсерватории са детектирани няколко стотин събития, които са източници на гравитационни вълни. При почти всички от тях масите на сливащите се обекти са били поне приблизително равни. В случая на GW 190412 обаче става дума за две черни дупки с маси, които се различават около 4 пъти. По-тежката от тях има маса, която надвишава около 30 пъти масата на Слънцето, а тази на по-леката около 8. Всъщност, това е и системата с най-малката сумарна маса, чието сливане е било регистрирано. Поради това, неговата продължителност е много голяма.

Това откритие е от съществена важност за науката по няколко причини.

Първата от тях е, че то дава още една възможност за проверка на общата теория на относителността на Айнщайн. При толкова различни маси по време на сливането трябва да се наблюдават две различни честоти на сигнала. Това действително е така като тези честоти много добре съвпадат с теоретично предсказаните.

Освен това, много загадъчен е сценарият по който се образува система от две черни дупки с толкова различни маси. Обикновено, когато говорим за двойка гравитационно свързани черни дупки се предполага, че в миналото си те са били масивни звезди, които са експлодирали като свръхнови. При такъв сценарий обаче моделите не предвиждат черните дупки да имат толкова различни маси.

Друга възможност е двете черни дупки да са се образували поотделно, но пътувайки свободно в пространството са се свързали в системата, благодарение на гравитацията си. Тази версия е малко вероятна поради един друг факт, установен от наблюденията на GW 190412.

Благодарение на необичайния сигнал от системата, е било възможно да се установи, че по-тежката черна дупка се върти около оста си много бързо, което е изключително трудна наблюдателна задача. Това може да е знак за сливане, което тя е преживяла в миналото си и по този начин да се обяснява нейната много висока маса.

Такова предположение обаче носи още една загадка: как при това сливане, откатът получен от черната дупка не е разрушил двойната система? Изчисленията показват, че системата може да оцелее при подобно сливане, ако тогава се е намирала в силно гравитационно поле, например в близост до централната черна дупка на галактиката си. Всъщност, вече има теории, според които е възможно по-масивната черна дупка да е преживяла дори повече от едно сливане.

В заключение, можем да кажем, че наблюденията в гравитационни вълни носят на науката все по-интересна информация за обекти и явления, които е бихме могли да наблюдаваме в електромагнитния диапазон. Събитието GW 190412 е поредният пример, за явление, което изглеждаше невъзможно за изследване само до преди няколко години. С нетърпение очакваме следващите открития в тази област на науката!