Priredio: Dragan TANASKOSKI

Astronomi su otkrili najmasivniji sudar crnih rupa do sada, događaj koji je označen kao GV231123. Ovaj spektakularni kosmički događaj uključuje sudar između dve crne rupe, od kojih je svaka masivnija od stotinu Sunca, što predstavlja najmasivniji spoj te vrste ikada zabeležen. Otkriće je ostvareno zahvaljujući Opservatoriji za gravitacione talase pomoću laserske interferometrije (LIGO), koja koristi par identičnih instrumenata smeštenih u Livingstonu u Luizijani i Hanfordu u Vašingtonu

Gravitacioni talasi: Ajnštajnova teorija u praksi

Gravitacione talase je predvideo Albert Ajnštajn 1915. godine kao deo svoje teorije relativiteta, ali je verovao da su suviše slabi da bi ih ikada otkrila ljudska tehnologija. Međutim, 2016. godine, LIGO ih je otkrio prvi put prilikom sudara crnih rupa, čime je Ajnštajnova teorija ponovo potvrđena. Naredne godine, trojica naučnika dobila su Nobelovu nagradu za ključne doprinose razvoju onoga što se kolokvijalno naziva „teleskop za crne rupe".

Slika: Umetnički prikaz sudara dve masivne crne rupe

Od prvog otkrića gravitacionih talasa, LIGO i njegovi partnerski instrumenti — Virgo u Italiji i KAGRA u Japanu — registrovali su znakove oko 300 spajanja crnih rupa. „Ovi neverovatni detektori zaista su najosetljiviji instrumenti koje je čovečanstvo ikada napravilo", rekao je Mark Hanam, direktor Instituta za istraživanje gravitacije na Univerzitetu u Kardifu i član LIGO naučne saradnje.

Karakteristike događaja GV231123

GV231123 je izuzetan ne samo zbog svoje mase, već i zbog drugih neočekivanih karakteristika:

• Masa crnih rupa:Dve crne rupe imaju približno 100 i 140 puta veću masu od Sunca. Ove brojke su zagonetne jer se nalaze u takozvanom „masenom jazu" — rasponu masa za koji se smatra da crne rupe ne mogu nastati od umiranja zvezda.
• Udaljenost:Postoji neizvesnost u pogledu udaljenosti GV231123 od Zemlje, koja bi mogla biti i do 12 milijardi svetlosnih godina.
• Brzina rotacije:Crne rupe se okreću skoro najbrže što je fizički moguće, što predstavlja dodatnu zagonetku za naučnike.

„Ove pojedinačne crne rupe su posebne zato što se nalaze u rasponu masa za koji ne očekujemo da mogu nastati od umiranja zvezda", kaže Čarli Hoj, naučni saradnik na Univerzitetu u Portsmutu i član LIGO saradnje.

Nove teorije o nastanku crnih rupa

„Maseni jaz" počinje od oko 60 solarnih masa i ide do približno 130. Ako crne rupe iz GV231123 zaista spadaju u taj raspon, onda najverovatnije nisu nastale kolapsom zvezda, već nekim drugim procesom. Hanam i njegove kolege sugerišu da se „maseni jaz" može objasniti ako su te dve crne rupe rezultat prethodnih spajanja, a ne proizvod umiranja zvezda.

U tom scenariju, dolazi do lančane reakcije spajanja crnih rupa. „Možete imati proces u kom se postepeno grade sve masivnije crne rupe. A pošto crne rupe u GV231123 izgledaju kao da imaju mase koje ne mogu nastati normalnim mehanizmima, to je snažan nagoveštaj da je u pitanju taj drugi proces, serijska spajanja", objašnjava Hanam.

Ako bi se ova hipoteza potvrdila, ukazivala bi na postojanje neočekivane populacije crnih rupa koje po masi spadaju između onih koje nastaju iz smrti masivnih zvezda i supermasivnih crnih rupa koje se nalaze u centrima galaksija.

Značaj za gravitacionu talasnu astronomiju

„Gravitacioni talasi otvaraju veoma zanimljiv prozor u svet crnih rupa i otkrivaju nam zagonetne tajne", kaže Dan Vilkins, istraživač na Institutu za astrofiziku i kosmologiju na Univerzitetu Stenford. „Pre pojave gravitacione talasne astronomije, mogli smo da otkrivamo samo one crne rupe koje aktivno rastu upijajući materijal i tako proizvode snažan izvor svetlosti. Gravitacioni talasi nam pokazuju sasvim drugi deo populacije crnih rupa, one koje rastu ne upijajući materijal, već se spajajući sa drugim crnim rupama."

Prethodni rekord za najmasovniji spoj crnih rupa držao je događaj nazvan GV190521, koji je bio samo 60% manji od GV231123. Naučnici u budućnosti mogu otkriti još masivnije spojeve, a ti sudari bi jednog dana mogli biti posmatrani preko mnogo preciznijih instrumenata koji bi mogli postati dostupni u narednih nekoliko decenija, poput predloženih opservatorija „Kosmički istraživač" u SAD i „Ajnštajnov teleskop" u Evropi.

Zaključak

Ovo novo otkriće otvara nove vidike o tome kako crne rupe mogu da nastanu i rastu. „Takođe pokazuje koliko brzo napreduje gravitaciona talasna astronomija. Za manje od decenije prešli smo put od prvog otkrića do istraživanja teritorije koja izaziva naše najbolje teorije", dodaje Imre Bartoš, vanredni profesor na Univerzitetu Florida. GV231123 predstavlja pravi izazov za naše razumevanje nastanka crnih rupa i otvara nova pitanja o prirodi svemira koja će zaokupljati naučnike u godinama koje dolaze.

Izvor: CNN