Czarne dziury o różnych masach zderzyły się w kosmosie. Po raz pierwszy w historii obserwacji

Bezprecedensowa obserwacja dała astronomom rzadką okazję do zdobycia wielu nowych danych. Naukowcy zdobyli wiele informacji o tym, jak obracają się czarne dziury.

Badacze z kolaboracji LIGO-Virgo, która łączy obserwatoria zlokalizowane w USA i we Włoszech, po raz pierwszy w historii obserwacji, odkryli zderzenie dwóch czarnych dziur o znacznie różnych masach. Odkrycie to posłuży jako źródło wielu nowych danych dla astrofizyki i fizyki grawitacyjnej i może wiele zmienić w istniejących wyobrażeniach. Naukowcy opublikowali swoje prace na serwerze preprintów arXiv, a także sporządzili raport na spotkaniu American Physical Society.

Słabe oscylacje czasoprzestrzenne wykazały, że co najmniej jedna z czarnych dziur obracała się przed zlaniem się. Daje to astronomom cenne informacje na temat jednej z niewielu cech tych trudnych do zbadania obiektów.

To wyjątkowe wydarzenie – podkreśla autorka pracy Maya Fischbach, astrofizyk z Uniwersytetu Chicago w Illinois. Wszystkie takie zlania czarnych dziur, zarejestrowane wcześniej, miały miejsce z udziałem obiektów o tej samej masie, więc nowe dane znacznie zmieniają i uzupełniają istniejące modele.

Samo wydarzenie, zarejestrowane jako GW190412, miało miejsce w odległości 2,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi i zostało zarejestrowane 12 kwietnia 2019 roku, a kilka dni temu naukowcy zakończyli prace nad jego analizą. Według naukowców jedna z dwóch zderzających się czarnych dziur miała masę około 8,4 mas Słońca, a druga była trzy i pół raza większa (około 29,7 mas Słońca). Z powodu takiej nierównowagi przestrzeń wokół większej z nich została zniekształcona, wskutek czego trajektoria drugiej czarnej dziury odbiegła od idealnej spirali. To odwzorowuje się w falach grawitacyjnych powstających podczas takiego „tańca”.

Astrofizycy mają nadzieję, że nowe dane mogą także rzucić światło na to, jak powstały czarne dziury i jak weszły na swoją orbitę. Istniejące modele powstawania podwójnych czarnych dziur zakładają równe pary mas.

Nowe informacje pomogą dokładniej zmierzyć odległość wydarzenia od Drogi Mlecznej. Nagromadzenie wielu takich pomiarów może zapewnić nowy sposób, który pozwoli stworzyć mapę historii ekspansji Wszechświata.