Ak supersenzitívne detektory gravitačných vĺn registrujú vlny zlučovania čiernych dier zo zdrojov s vysokými červenými posunmi častejšie ako raz ročne, potom sa jedná o čierne diery, ktoré sa objavili bez výbuchov supernovy.
Astrofyzici Savvas M. Koushiappas z Brown University na ostrove Rhode Island a Abraham Loeb z Harvardu vypočítali, ako často by sa čierne diery mali spájať do pozorovateľného vesmíru. Pri výpočtoch vedci vychádzali z predpokladu, že čierne diery sa tvoria v dôsledku gravitačného zrútenia masívnych hviezd, a tie zase z hmoty zachytenej v halo temnej hmoty. Na začatie procesu formovania hviezd musí byť halo hmotnosť nad limitom vypočítaným v predchádzajúcej práci druhého tímu.
Podľa výpočtov by v prípade objektov s červeným posunom 40 (čo znamená, že sa objekt vytvoril asi 65 miliónov rokov po Veľkom tresku) mala byť frekvencia zrážok čiernych dier v pozorovateľnej časti vesmíru menšia ako jedna udalosť ročne - ak sa čierne diery vytvárajú iba v dôsledku výbuchov supernovy. Červený posun je posun spektrálnych čiar chemických prvkov, ktorý sa zvyšuje približne úmerne so vzdialenosťou od pozorovaného zdroja žiarenia, a teda k jeho veku.
Existuje ďalšia hypotetická cesta na tvorbu čiernych dier. Podľa tejto hypotézy by sa mohli objaviť praveké čierne diery v skorých štádiách vesmíru, skôr ako 550 miliónov rokov po Veľkom tresku, na miestach, kde bola hmota zvlášť hustá.
Loeb a Kushiappas navrhli, že ak vysoko presné gravitačné vlnové detektory detekujú viac ako jednu fúziu čiernych dier s červenými posunmi viac ako štyridsať ročne, znamenalo by to, že existujú praveké čierne diery. Na základe počtu takýchto udalostí bude možné posúdiť povahu raného vesmíru a jeho podstatu.
Pripomeňme, že spolupráca LIGO / Panna zaznamenala gravitačné vlny vytvorené zlúčením čiernych dier štyrikrát. V roku 2017 dostali vedúci spolupráce Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne Nobelovu cenu za fyziku za vytvorenie detektora LIGO a registráciu prvých gravitačných vĺn.
Predtým vedci tvrdili, že čierne diery v mladom vesmíre sa môžu narodiť v dôsledku kolapsu hmoty vo vysokorýchlostných tokoch.
Článok bol uverejnený v listoch o fyzických recenziách.
Propagačné video:
Ksenia Malysheva