Ruskí a zahraniční astronómovia pracujúci s gravitačnými observatóriami LIGO a ViRGO oznámili objav ďalších štyroch výbuchov vytvorených zlúčením čiernych dier. Informovala o tom tlačová služba Moskovskej štátnej univerzity.
„Astronómia s gravitačnými vlnami s dlhou životnosťou! Narodila sa len pred 3 rokmi pri senzačnej registrácii prvých exotických udalostí, úplne vstala a dodáva stále viac a viac zaujímavých údajov, bez ktorých si už nie je možné predstaviť si vývoj astronómie a kozmológie, “hovorí Sergej Vyatchanin, profesor Moskovskej štátnej univerzity a jeden z členov. spolupráca LIGO.
Veľkolepých desať
V septembri 2015 vedci okamžite po zapnutí aktualizovaného LIGO objavili výbuch gravitačných vĺn generovaných zlúčením čiernych dier s celkovou hmotnosťou 65 Slnka. Následne LIGO zaznamenalo päť ďalších podobných udalostí, až na jednu výnimku, podobným zlúčením veľkých čiernych dier.
Ich objav začal novú sériu veľkých diskusií medzi vedcami - o tom, ako presne mohli vzniknúť takéto páry čiernych dier a či je možné „vidieť“históriu ich formovania v tom, ako prebieha proces ich zlúčenia.
Niektorí astronómovia sa dnes domnievajú, že čierne diery v takýchto pároch sa rodia osamote a až po veľmi dlhom čase sa stretnú s iným podobným objektom, pristúpia k nemu a zlúčia sa. Takáto teória ukladá veľmi prísne obmedzenia na frekvenciu takýchto fúzií a na miesto, kde k nim môže dôjsť - v skutočnosti môžu takéto dvojice čiernych dier vzniknúť iba vo vnútri nadmerných guľových zhlukov na okraji galaxií.
Na túto otázku je stále ťažké odpovedať z dôvodu malého počtu otvorených fúzií čiernych dier. Vyatchanin a jeho spolupracovníci, ako aj členovia projektu VIRGO, takmer zdvojnásobili počet známych gravitačných výbuchov a objavili mnoho nových potenciálnych výbuchov „Einsteinových vĺn“. To už umožňuje urobiť určité odhady.
Propagačné video:
Ako poznamenali vedci, všetky tieto udalosti boli objavené počas druhého cyklu pozorovaní. Začalo sa to v novembri 2016 a skončilo sa v auguste. Vedci z LIGO a ViRGO dokázali okrem už známej prvej fúzie neutrónových hviezd a troch ozvien čiernej diery nájsť a potvrdiť ďalšie štyri udalosti tohto druhu.
Nové tajomstvá vesmíru
Všetky okrem štatistických údajov o počte zrážok čiernych dier priniesli aj množstvo ďalších objavov. Napríklad nová udalosť GW170729 bola vyvolaná gravitačnými vlnami z najmasívnejšieho a najvzdialenejšieho zdroja, aký bol kedy pozorovaný.
Stalo sa to asi pred 5 miliardami rokov, keď sa zlúčili dve čierne diery, pravdepodobne 50 a 35-násobok hmotnosti Slnka. Podľa výpočtov vedcov stratil produkt fúzie asi päť slnečných hmôt, ktorých energia bola emitovaná vo forme gravitačných vĺn.
Ďalší výbuch, GW170809, bol jedinečný v tom, že to bolo prvýkrát, čo vedci dokázali zmerať polarizáciu gravitačných vĺn. To je nesmierne dôležité pre testovanie teórie relativity a hľadanie možných stôp „extra“dimenzií a paralelných svetov.
Podobne aj tretí nový výbuch „Einsteinových vĺn“, GW170818, pomohol astronómom lokalizovať zdroj tohto žiarenia s veľmi vysokou presnosťou a zmeral oneskorenie signálu na všetkých troch gravitačných detektoroch na rovnakú úroveň.
To všetko, ako vedci poznamenávajú, im umožnilo vyvodiť niektoré závery o „demografii“čiernych dier a ich potenciálnej „vlasti“. Napríklad merania LIGO a ViRGO nečakane ukázali, že také objekty majú zriedka vysokú rýchlosť rotácie. Toto nie je typické pre známe dvojice čiernych dier a iných predmetov v Mliečnej dráhe a tiež hovorí v prospech ich „jediného narodenia“.
Na druhej strane, frekvencie fúzií a typické masy čiernych dier stále zapadajú do predpovedí teórie. LIGO a ViRGO doteraz neobjavili nezvyčajne malé a veľké predmety, ktoré spadajú do akejsi „zakázanej zóny“, kde sa čierne diery nikdy nenašli. Aktualizácia LIGO, ktorú vedci plánujú dokončiť koncom tohto roka, pomôže otvoriť ešte viac čiernych dier a otestuje, či tento trend bude pokračovať aj v budúcnosti.
„Začiatkom budúceho roka sa začne tretí cyklus vedeckých pozorovaní detektorov LIGO a ViRGO. Predpokladá sa, že v tomto cykle použijú kvantové „stlačené svetlo“na zvýšenie citlivosti. Bude to prvé použitie kvantových technológií v detektoroch gravitačných vĺn, ktoré vyvíjajú najmä skupiny Moskovskej univerzity, “uzatvára Farit Khalili, profesor na Katedre fyziky Moskovskej štátnej univerzity.