Επιστήμονες ανίχνευσαν κύματα στον χωροχρόνο από τη βίαιη σύγκρουση δύο τεράστιων μαύρων τρυπών, που στροβιλίστηκαν και ενώθηκαν σε απόσταση περίπου 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, πέρα από το όριο του Γαλαξία μας.
Οι δύο μαύρες τρύπες, η καθεμία με μάζα 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, άρχισαν να περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη πριν από πολύ καιρό και τελικά συγκρούστηκαν, σχηματίζοντας μια ακόμη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα. Το γεγονός αυτό αποτελεί την πιο μαζική συγχώνευση μαύρων τρυπών που έχει καταγραφεί ποτέ μέσω ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων, αναγκάζοντας τους φυσικούς να αναθεωρήσουν τα μοντέλα σχηματισμού αυτών των τεράστιων αντικειμένων.
Το σήμα καταγράφηκε στις 23 Νοεμβρίου 2023, όταν οι δύο αμερικανικοί ανιχνευτές του Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), που βρίσκονται στην Ουάσιγκτον και τη Λουιζιάνα, αντέδρασαν ταυτόχρονα σε μια μικροσκοπική παραμόρφωση του χωροχρόνου, που ήταν χιλιάδες φορές μικρότερη από το πλάτος ενός πρωτονίου.
Η σύντομη αυτή διαταραχή διήρκεσε μόλις ένα δέκατο του δευτερολέπτου και κατέγραψε τη φάση «ringdown», όπου η συγχωνευμένη μαύρη τρύπα «ηχεί» πριν σταθεροποιηθεί. Η ανάλυση αποκάλυψε ότι οι δύο μαύρες τρύπες είχαν μάζες περίπου 103 και 137 φορές τη μάζα του Ήλιου και περιστρέφονταν με ταχύτητα σχεδόν 400.000 φορές μεγαλύτερη από την περιστροφή της Γης, κοντά στο θεωρητικό όριο που επιτρέπει η Γενική Σχετικότητα.
Ο καθηγητής Mark Hannam από το Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, μέλος της συνεργασίας LIGO-Virgo-KAGRA, δήλωσε ότι αυτές οι μάζες είναι οι μεγαλύτερες που έχουν μετρηθεί με βεβαιότητα μέσω βαρυτικών κυμάτων και βρίσκονται σε μια «απαγορευμένη ζώνη» όπου, σύμφωνα με τα τρέχοντα μοντέλα αστρικής εξέλιξης, δεν αναμένεται να σχηματιστούν μαύρες τρύπες.
Οι περισσότεροι μαύρες τρύπες σχηματίζονται από την κατάρρευση τεράστιων άστρων που εξαντλούν τα «καύσιμα» τους. Ωστόσο, οι φυσικοί υποθέτουν ότι οι μαύρες τρύπες αυτής της συγχώνευσης πιθανότατα προήλθαν από προηγούμενες συγχωνεύσεις μικρότερων μαύρων τρυπών, γεγονός που εξηγεί τόσο τη μεγάλη μάζα όσο και την υψηλή ταχύτητα περιστροφής τους.
Η συγχώνευση αυτή δημιούργησε μια μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 225 φορές αυτή του Ήλιου, ξεπερνώντας το προηγούμενο ρεκόρ που είχε καταγραφεί το 2021 με μια μαύρη τρύπα 140 ηλιακών μαζών. Τα ευρήματα θα παρουσιαστούν επίσημα στη συνάντηση GR-Amaldi στη Γλασκώβη.
Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων έχει ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο σύμπαν, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρατηρούν φαινόμενα που ήταν αόρατα μέσω παραδοσιακών μεθόδων βασισμένων σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως το ορατό φως ή τα ραδιοκύματα. Όπως επισημαίνει ο Hannam, η παρατήρηση του σύμπαντος με αυτόν τον νέο τρόπο μεταμορφώνει την κατανόησή μας και υπόσχεται νέες, απρόσμενες ανακαλύψεις στο μέλλον.
Με πληροφορίες από The Guardian
