Nieco ponad rok temu, 12 kwietnia 2019 r., Zespół LIGO-Virgo odkrył fale grawitacyjne rozchodzące się w czasoprzestrzeni z epickiego zderzenia dwóch czarnych dziur w odległości 2,4 miliarda lat świetlnych.
Ale jak astronomowie się teraz zorientowali, faktyczna kolizja GW 190412 była czymś, czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy. Zamiast dwóch czarnych dziur o mniej więcej równej masie, masach 20-40 mas Słońca, GW 190412 uzyskano z nierównomiernego układu podwójnego.
Na podstawie analizy tych pulsujących fal grawitacyjnych astronomowie odkryli, że jedna z czarnych dziur przechyliła łuski do około 29,7 mas Słońca, podczas gdy druga była trzy razy lżejsza i miała zaledwie 8,4 masy Słońca.
Jest to również odkryta do tej pory czarna dziura o najniższej masie – co jest niezwykle ekscytujące, ponieważ oznacza, że ich połączenie dało dłuższy sygnał niż jakakolwiek inna fuzja czarnych dziur – ogromną ilość danych do zbadania.
„Żadna z tych mas sama w sobie nie jest zbyt zaskakująca. Wiemy, że czarne dziury mają taki rozmiar. Nowością jest stosunek masy ”- wyjaśnił astronom Christopher Berry z Northwestern University i LIGO Collaboration.
„Ta obserwacja pozwala nam przetestować nasze przewidywania dotyczące sygnałów fal grawitacyjnych w nowy sposób i jest kolejnym elementem układanki pozwalającej zrozumieć, w jaki sposób powstają podwójne czarne dziury”.
Opierając się na niezwykłym sygnale syntezy, zespół był w stanie również wykonać kilka dodatkowych pomiarów. Udało im się ustalić, że wiruje największa z czarnych dziur.
W GW 190412 ta rotacja wydawała się dość szybka, co może być wskazówką, jak powstał taki nierówny układ podwójny. Widzisz, istnieje kilka astrofizycznych modeli tworzenia podwójnych czarnych dziur, ale większość z nich prowadzi do mniej więcej równych par mas.
Najbardziej oczywistym jest układ podwójny gwiazd, w którym każda gwiazda zapada się w czarną dziurę. Uważa się jednak, że nie mogą one tworzyć podwójnych czarnych dziur z dużymi rozbieżnościami masy, z wyjątkiem GW 190412.
Możliwe, że czarne dziury powstały osobno, a następnie w jakiś sposób zbiegły się, chwytając się nawzajem na orbicie. Ale szybsze obracanie się większej czarnej dziury sugeruje, że mogła się ona połączyć z innymi czarnymi dziurami wcześniej, przed GW 190412.
Możesz przeczytać pełny tekst na stronie LIGO.
Źródła: Zdjęcie: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), projekt Simulating eXtreme Spacetimes
