Samsing / Instytut Nielsa Bohra
W 2019 roku współpraca LIGO/VIRGO przechwyciła sygnał fali grawitacyjnej z połączenia czarnej dziury, który okazał się jednym z najbardziej rekordowych. Nazwany „GW190521”, był najbardziej masywny i najdalszy ze wszystkich i wytwarzał najbardziej energetyczny sygnał, jaki wykryto i pojawił się w danych jako „pop” zamiast zwykłego „ćwierkania”.
Ponadto nowa czarna dziura powstała w wyniku połączenia była około 150 razy cięższa od naszego Słońca, co czyni GW190521 pierwszą bezpośrednią obserwacją czarnej dziury o masie pośredniej. Co dziwniejsze, dwie czarne dziury, które się połączyły, były ograniczone do orbity eliptycznej (nie kołowej), a ich osie obrotu były znacznie bardziej nachylone niż normalnie dla tych orbit.
Fizycy nie uwielbiają niczego bardziej niż konfrontacji z intrygującą zagadką, która nie od razu wydaje się pasować do dobrze ugruntowanej teorii, a GW190521 dał im właśnie to. Nowe symulacje teoretyczne sugerują, że wszystkie te dziwne aspekty można wyjaśnić obecnością pojedynczej czarnej dziury w ostatnim tańcu układu podwójnego, tworzącego „chaotyczny taniec”. nowy papier Opublikowano w magazynie Nature.
tak jak my Wcześniej wspomniane21 maja 2019 r. detektory tej współpracy odebrały charakterystyczny sygnał o fuzji binarnej czarnej dziury: cztery krótkie impulsy trwające mniej niż jedną dziesiątą sekundy. Im krótszy sygnał, tym większa masa łączących się czarnych dziur – w tym przypadku odpowiednio 85 i 66 mas Słońca. Czarne dziury połączyły się w nową, większą czarną dziurę o masie około 142 mas Słońca, uwalniając odpowiednik 8 mas Słońca, stąd silny sygnał wychwytywany przez detektory.
To, co uczyniło to wydarzenie tak niezwykłym, to fakt, że pomiar 142 mas Słońca znajduje się w środku tak zwanej „przerwy masowej” czarnych dziur. Większość z tych obiektów należy do dwóch grup: czarnych dziur o masach gwiazdowych (od kilku mas Słońca do dziesiątek mas Słońca) oraz supermasywnych czarnych dziur, takich jak te w centrum naszej galaktyki, Drogi Mlecznej (od setek tysięcy do miliardy mas Słońca). Pierwsza jest wynikiem śmierci masywnych gwiazd w zapadającej się supernowej, podczas gdy proces powstawania drugiej pozostaje tajemnicą.
LEGO / Caltech / MIT / R. zainfekowany (IPAC)
Fakt, że jeden z przodków czarnych dziur ważył 85 mas Słońca, jest również bardzo niezwykły i przeczy obecnym modelom ewolucji gwiazd. Typy gwiazd, które wytwarzają czarne dziury o masie od 65 do 135 mas Słońca, nie staną się supernowymi, a zatem nie staną się czarnymi dziurami. Wręcz przeciwnie, gwiazdy te staną się niestabilne i stracą znaczną część swojej masy. Dopiero wtedy zamienią się w supernową, ale wynikiem będzie czarna dziura o masie mniejszej niż 65 mas Słońca.
