Před více než rokem, 12. dubna 2019, objevila spolupráce LIGO-Panna gravitační vlny šířící se v časoprostoru z epické srážky dvou černých děr ve vzdálenosti 2,4 miliardy světelných let.
Ale jak nyní astronomové zjistili, skutečná srážka GW 190412 byla něco, co jsme nikdy předtím neviděli. Místo dvou přibližně stejných hmotných černých děr, 20–40krát hmotnějších než Slunce, byl GW 190412 získán z nerovnoměrného binárního systému.
Na základě analýzy těchto pulzujících gravitačních vln astronomové zjistili, že jedna z černých děr naklonila váhy na zhruba 29,7 hmotností Slunce, zatímco druhá byla třikrát lehčí na pouhých 8,4 hmotností Slunce.
Je to také dosud objevená černá díra s nejnižší hmotností – což je nesmírně vzrušující, protože to znamená, že jejich sloučení poskytlo delší signál než jakékoli jiné sloučení černé díry – obrovské množství dat k prozkoumání.
“Žádná z těchto mas není sama o sobě příliš překvapivá.” Víme, že černé díry přicházejí v takové velikosti. Novinkou je hmotnostní poměr, “vysvětlil astronom Christopher Berry z Northwestern University a LIGO Collaboration.
„Toto pozorování nám umožňuje otestovat naše předpovědi signálů gravitačních vln novými způsoby a je dalším dílem pochopení toho, jak vznikají binární černé díry.“
Na základě neobvyklého signálu fúze byl tým schopen provést také několik dalších měření. Byli schopni určit, že největší z černých děr se točí.
V GW 190412 se tato rotace zdála být docela rychlá, což může být vodítkem k tomu, jak takový nerovný binární systém vznikl. Vidíte, existuje několik astrofyzikálních modelů pro tvorbu binárních černých děr, ale většina z nich vede k víceméně stejným párům hmot.
Nejviditelnější je binární hvězdný systém, ve kterém se každá hvězda zhroutí do černé díry. Předpokládá se však, že nemohou vytvářet binární černé díry s velkými hmotnými odchylkami, s výjimkou GW 190412.
Je možné, že se černé díry vytvořily odděleně a poté se nějak sbíhaly a navzájem se zachytily na oběžné dráze. Ale rychlejší rotace větší černé díry naznačuje, že se mohla sloučit s jinými černými dírami dříve, před GW 190412.
Celý text si můžete přečíst na webových stránkách LIGO.
Zdroje: Foto: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), projekt Simulace eXtreme Spacetimes
