Η πιο μαζική σύγκρουση μαύρων τρυπών που έχει καταγραφεί από το LIGO

Η ανακάλυψη που αλλάζει τα δεδομένα

Μια σύγκρουση μαύρων τρυπών που σπάει ρεκόρ επεκτείνει την κατανόηση μας για τα πιο ακραία φαινόμενα του σύμπαντος. Από τότε που το LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) άρχισε να ανιχνεύει βαρυτικά κύματα πριν από δέκα χρόνια, έχει καταγράψει σχεδόν 100 συγκρούσεις ζευγών μαύρων τρυπών. Στις 23 Νοεμβρίου 2023, το LIGO ανίχνευσε ένα σήμα που χαρακτηρίστηκε ως “εξαιρετικό και δύσκολο στην ερμηνεία”, σύμφωνα με τη Sophie Bini από το California Institute of Technology. Η ίδια και οι συνεργάτες της κατέληξαν ότι το σήμα προήλθε από τη πιο μαζική σύγκρουση μαύρων τρυπών που έχει καταγραφεί ποτέ.

Μαύρες τρύπες με τεράστια μάζα

Μία από τις μαύρες τρύπες που συγκρούστηκαν ήταν περίπου 100 φορές πιο μαζική από τον Ήλιο, ενώ η άλλη έφτανε σχεδόν τις 140 ηλιακές μάζες. Το προηγούμενο ρεκόρ ανήκε σε μια σύγκρουση μαύρων τρυπών με περίπου τη μισή μάζα. Ο Mark Hannam από το Cardiff University στο Ηνωμένο Βασίλειο αναφέρει ότι όχι μόνο οι μαύρες τρύπες ήταν τεράστιες, αλλά περιστρέφονταν και πολύ γρήγορα, κάτι που τις τοποθετεί στα όρια των προβλέψεων μας για το τι μπορούμε να ανιχνεύσουμε στο διάστημα με βάση τα μαθηματικά μοντέλα που διαθέτουμε.

Η προέλευση των μαύρων τρυπών

Οι μάζες αυτών των μαύρων τρυπών είναι πολύ μεγάλες για να έχουν σχηματιστεί από την άμεση κατάρρευση ενός γηράσκοντος αστέρα, οπότε υπάρχει καλή πιθανότητα να είναι προϊόντα προηγούμενων συγχωνεύσεων μικρότερων μαύρων τρυπών, λέει ο Hannam. “Μπορεί να υπήρξαν αρκετές διαδοχικές συγχωνεύσεις,” προσθέτει.

Η εξέλιξη της επιστήμης των βαρυτικών κυμάτων

Πριν από δέκα χρόνια, η ύπαρξη μαύρων τρυπών με μάζα 30 ηλιακών μαζών μας εξέπληξε. Τώρα, βλέπουμε μαύρες τρύπες με περισσότερες από 100 ηλιακές μάζες, κάτι που είναι πραγματικά εντυπωσιακό, λέει ο Davide Gerosa από το University of Milano-Bicocca στην Ιταλία. Τα σήματα βαρυτικών κυμάτων από μαζικές και ταχέως περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες είναι πιο σύντομα από αυτά που παράγονται από μικρότερες, γεγονός που καθιστά την ανίχνευσή τους πιο δύσκολη. Η Bini παρουσίασε αυτή την εργασία στο συνέδριο Edoardo Amaldi για τα Βαρυτικά Κύματα στη Γλασκώβη, Ηνωμένο Βασίλειο, στις 14 Ιουλίου.

Η σημασία των μελλοντικών παρατηρήσεων

Ο Hannam και η Bini επισημαίνουν ότι για να κατανοήσουμε πλήρως το νέο σήμα, συμπεριλαμβανομένης της προέλευσης των μαύρων τρυπών, θα χρειαστούν μελλοντικές παρατηρήσεις παρόμοιων δραματικών συγχωνεύσεων. Το LIGO έχει ανιχνεύσει αυξανόμενο αριθμό συγχωνεύσεων μαύρων τρυπών με κάθε αναβάθμιση, οπότε πιθανόν να εντοπί