Nova analiza podataka gravitacionih talasa sugeriše da je poznato spajanje crnih rupa GW190814 možda bilo dio mnogo složenijeg sistema koji je uključivao i treću crnu rupu. Ako se potvrdi, riječ bi mogla biti o prvom uvjerljivom dokazu trostrukog sistema crnih rupa zvjezdane mase.
Šta treba da znate:
- Naučnici su u podacima događaja GW190814 pronašli mogući trag treće crne rupe.
- Analiza ukazuje na dodatno gravitaciono ubrzanje tokom spajanja dvije crne rupe.
- Otkriće bi moglo promijeniti razumijevanje načina na koji nastaju i evoluiraju sistemi crnih rupa.
- Sljedeća posmatranja LIGO-Virgo-KAGRA trebalo bi da potvrde ili opovrgnu ovu hipotezu.
Taj signal mogao bi biti prvo otkriće sistema u kojem se nalaze čak tri crne rupe zvjezdane mase, zarobljene u složenom gravitacionom "plesu", piše Science Alert.
Prema novoj analizi podataka prikupljenih u sklopu saradnje LIGO-Virgo-KAGRA, sudar dviju crnih rupa iz 2019. godine, poznat kao GW190814, pokazao je znakove neuobičajenog ubrzanja. To snažno upućuje na prisustvo treće, masivnije crne rupe u blizini.
"Ovo je prvo međunarodno otkriće jasnih dokaza o trećoj crnoj rupi u događaju spajanja dviju crnih rupa", rekao je Ven-Biao Han iz Kineske akademije nauka. "Pokazuje da se crne rupe u GW190814 možda nisu formirale same, već kao dio složenijeg sistema, što nam daje važne uvide u njihov nastanak."
Šta su gravitacioni talasi otkrili o sudarima crnih rupa?
Od prvog otkrića gravitacionih talasa 2015. godine, naučnici su zabilježili oko 300 spajanja crnih rupa. U tim događajima dvije crne rupe kruže jedna oko druge, sudare se i spoje u jednu, pri čemu nastaju talasi koji se šire kroz prostor i vrijeme.
Analizom tih signala astronomi mogu otkriti mase crnih rupa. Neka spajanja pokazuju da su u pitanju tzv. hijerarhijska spajanja – kada se crne rupe postupno stapaju u sve veće.
Crne rupe zvjezdane mase imaju gornju granicu mase pri nastanku. Ako zvijezda pređe tu granicu, eksplodira kao supernova i od nje ne ostane ništa. Zato, kada se pronađe crna rupa većih dimenzija, naučnici zaključuju da je nastala spajanjem manjih, piše Science Alert.
Zašto je GW190814 privukao posebnu pažnju astronoma?
Kod događaja GW190814 nije pronađena crna rupa iznad te granice. Štaviše, jedna od njih bila je najmanja ikad otkrivena – oko 2,6 puta masivnija od Sunca, na granici između neutronske zvijezde i crne rupe. Druga je bila znatno veća, s oko 23 Sunčeve mase. Takav nesrazmjer veličina ne uklapa se u uobičajene modele razvoja zvijezda, koji predviđaju da su binarni sistemi obično sličnih masa.
Da li je treća crna rupa uticala na ovo spajanje?
Tim naučnika predvođen Šu-Čeng Jangom iz Kineske akademije nauka smatra da upravo taj neobičan omjer masa pokazuje kako je par bio pod uticajem trećeg, znatno većeg objekta.
Zato su detaljno proučili podatke. Par crnih rupa koji kruži oko treće trebao bi pokazivati dodatno ubrzanje. Istraživači su izračunali kako bi to izgledalo i uporedili s podacima događaja GW190814. Prema njihovom modelu, podaci pokazuju ubrzanje od 0,0015 puta brzine svjetlosti, uz stepen pouzdanosti od oko 90 odsto. To snažno upućuje na prisustvo treće, nevidljive crne rupe.
Šta bi ovo otkriće moglo značiti za buduća istraživanja?
Ovi rezultati pokazuju da spajanja crnih rupa mogu nastajati u mnogo složenijim uslovima nego što se dosad mislilo. Moguće je da u postojećim podacima već postoje slični tragovi, koji tek čekaju da budu otkriveni naprednijim analizama.
Možda vas zanima:
Naučnici očekuju da će sljedeći posmatrački ciklus opservatorija LIGO-Virgo-KAGRA donijeti još više podataka o spajanjima crnih rupa i okruženjima u kojima nastaju. Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u časopisu The Astrophysical Journal Letters.