Οι ερευνητές που μελετούν τις συνέπειες μιας τεράστιας σύγκρουσης μαύρης τρύπας μπορεί να έχουν επιβεβαιώσει ένα βαρυτικό φαινόμενο που είχε προβλέψει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πριν από έναν αιώνα.
Οι επιστήμονες εντόπισαν για πρώτη φορά αυτά τα κύματα που προέρχονται από τις μαύρες τρύπες το 2020, χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο Gravitational Wave Wave (LIGO) στις ΗΠΑ και τους αισθητήρες Virgo στην Ιταλία. Τώρα, μετά από χρόνια μελέτης των μοτίβων των κυμάτων, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι μια από τις μαύρες τρύπες περιστρεφόταν τρελά, σε βαθμό που δεν είχε ξαναδεί.
Η περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα στρίβει και γυρίζει 10 δισεκατομμύρια φορές γρηγορότερα από οποιαδήποτε μαύρη τρύπα που είχε παρατηρηθεί προηγουμένως, γεγονός που παραμόρφωσε το χώρο και τον χρόνο τόσο πολύ που έκανε και τις δύο μαύρες τρύπες να ταλαντεύονται —ή να προχωρούν— στις τροχιές τους.
Οι ερευνητές έχουν παρατηρήσει μετάπτωση σε οτιδήποτε, από τις κορυφές των ατράκτων μέχρι τα συστήματα αστεριών που πεθαίνουν , αλλά ποτέ σε αντικείμενα τόσο τεράστια όσο τα δυαδικά συστήματα μαύρης τρύπας, στα οποία οι δύο κοσμικές ηλεκτρικές σκούπες περιφέρονται γύρω από ένα κοινό κέντρο. Ωστόσο, η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν προέβλεψε πριν από περισσότερα από 100 χρόνια ότι η μετάπτωση θα έπρεπε να συμβεί σε αντικείμενα τόσο μεγάλα όσο οι δυαδικές μαύρες τρύπες. Τώρα, λένε οι συγγραφείς της μελέτης, αυτό το σπάνιο φαινόμενο έχει παρατηρηθεί στη φύση για πρώτη φορά.
Σχετικό: Είναι οι μαύρες τρύπες σκουληκότρυπες;
«Πάντα πιστεύαμε ότι οι δυαδικές μαύρες τρύπες μπορούν να το κάνουν αυτό», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Mark Hannam, διευθυντής του Ινστιτούτου Εξερεύνησης Βαρύτητας στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ στο Ηνωμένο Βασίλειο, σε μια δήλωση. "Ελπίζαμε να εντοπίσουμε ένα παράδειγμα από τις πρώτες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων. Έπρεπε να περιμένουμε πέντε χρόνια και πάνω από 80 ξεχωριστές ανιχνεύσεις, αλλά τελικά έχουμε μία!"
Οι εν λόγω μαύρες τρύπες είχαν πολλές φορές μεγαλύτερη μάζα από τον ήλιο , με τη μεγαλύτερη από τις δύο να υπολογίζεται σε περίπου 40 ηλιακές μάζες. Οι ερευνητές έπιασαν για πρώτη φορά τον αέρα του δυαδικού ζεύγους το 2020, όταν το LIGO και η Παρθένος εντόπισαν μια έκρηξη βαρυτικών κυμάτων που απελευθερώθηκαν από την υποτιθέμενη σύγκρουση των δύο μαύρων τρυπών. Η ομάδα ονόμασε αυτή τη σύγκρουση GW200129, για την ημερομηνία ανακάλυψής της (29 Ιανουαρίου 2020).
Από τότε, άλλοι επιστήμονες εξέτασαν αυτά τα αρχικά δεδομένα βαρυτικών κυμάτων, αποκαλύπτοντας όλο και πιο περίεργα μυστικά σχετικά με αυτήν την επική σύγκρουση. (Αν και επειδή οι επιστήμονες έχουν μόνο βαρυτικά κύματα για να συνεχίσουν και όχι άμεσες παρατηρήσεις, δεν μπορούν να εντοπίσουν την ακριβή θέση των μαύρων τρυπών).
Για παράδειγμα, τον Μάιο του 2022, μια ομάδα ερευνητών υπολόγισε ότι η συγχώνευση μεταξύ των δύο μαύρων τρυπών ήταν τόσο μαζική όσο και μονόπλευρη, σύμφωνα με την αδελφή τοποθεσία του Live Science Space.com , με βαρυτικά κύματα να εκτοξεύονται από τη σύγκρουση προς μία κατεύθυνση ενώ η πρόσφατα Η συγχωνευμένη μαύρη τρύπα πιθανότατα «εκδιώχτηκε» από τον γαλαξία της με ταχύτητα πάνω από 3 εκατομμύρια mph (4,8 εκατομμύρια km/h) προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Αυτή η νέα έρευνα στο Nature υποδηλώνει ότι οι δύο μαύρες τρύπες είχαν μια χαοτική σχέση πριν από τη βίαιη συγχώνευσή τους. Καθώς τα δύο γιγάντια αντικείμενα τραβούσαν το ένα το άλλο σε μια ολοένα πιο κοντινή τροχιά, άρχισαν να ταλαντεύονται σαν αιχμηρές κορυφές, προχωρώντας αρκετές φορές κάθε δευτερόλεπτο. Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, αυτό το φαινόμενο της υπέρβασης εκτιμάται ότι είναι 10 δισεκατομμύρια φορές ταχύτερο από οποιοδήποτε άλλο μετρημένο ποτέ.
Αυτά τα ευρήματα δικαιώνουν τον Αϊνστάιν, ο οποίος προέβλεψε ότι τέτοια φαινόμενα ήταν πιθανά σε μερικά από τα μεγάλα αντικείμενα του σύμπαντος. Αλλά τα αποτελέσματα εγείρουν επίσης το ερώτημα κατά πόσον οι συγχωνεύσεις μαύρης τρύπας όπως αυτή είναι τόσο σπάνιες όσο πιστεύαμε κάποτε.
«Η μεγαλύτερη μαύρη τρύπα σε αυτό το δυαδικό σύστημα, η οποία ήταν περίπου 40 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο, περιστρεφόταν σχεδόν όσο πιο γρήγορα σωματικά γινόταν», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Charlie Hoy, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ την εποχή της μελέτης. και τώρα στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ στο Ηνωμένο Βασίλειο "Τα τρέχοντα μοντέλα μας για το πώς σχηματίζονται τα δυαδικά αρχεία υποδηλώνουν ότι αυτό ήταν εξαιρετικά σπάνιο, ίσως ένα στις χίλιες εκδηλώσεις. Ή θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι ότι τα μοντέλα μας πρέπει να αλλάξουν."
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου