Istraživači koji proučavaju posljedice golemog sudara crne rupe možda su potvrdili gravitacijski fenomen koji je predvidio Albert Einstein stoljeće ranije.
Potvrda Einstenove teze!
Prema novom istraživanju objavljenom u časopisu Nature, fenomen — koji je poznat kao precesija — dogodio se kada su se dvije drevne crne rupe srušile i stopile u jedno. Kako su se dva masivna objekta približavala jedan drugome, oslobađala su goleme ‘gravitacijske valove’ kroz tkivo prostor-vremena. Ovi valovi širili su se prema van, tj. preko kozmosa, noseći energiju i kutni moment dalje od crnih rupa koje su se spajale.
Znanstvenici su prvi put otkrili ove valove koji izviru iz crnih rupa 2020. godine, koristeći Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) u SAD-u i Virgo senzore za gravitacijske valove u Italiji. Sada, nakon godina proučavanja valnih uzoraka, istraživači su potvrdili da je jedna od crnih rupa ludo rotirala, do stupnja koji dosad nije viđen.
Rotirajuća crna rupa se uvijala i okretala 10 milijardi puta brže od bilo koje prethodno promatrane crne rupe, što je toliko iskrivilo prostor i vrijeme da je uzrokovalo njihanje – ili precesiju – u orbitama obiju crnih rupa.
Precesija – predviđanje i potvrda
Istraživači su uočili precesiju u svemu, od vrhova vretena do umirućih zvjezdanih sustava, ali nikada u tako ogromnim objektima kao što su binarni sustavi crnih rupa, u kojima dva kozmička usisavača kruže oko zajedničkog centra. Međutim, Einsteinova teorija opće relativnosti predvidjela je prije više od 100 godina da bi se precesija trebala dogoditi u objektima velikim poput binarnih crnih rupa. Sada je, kažu autori studije, ovaj rijetki fenomen prvi put uočen u prirodi.
„Uvijek smo mislili da binarne crne rupe to mogu učiniti. Nadali smo se da ćemo uočiti primjer još od prvih detekcija gravitacijskih valova. Morali smo čekati pet godina i preko 80 zasebnih detekcija, ali konačno imamo jednu!“ rekao je u izjavi vodeći autor studije Mark Hannam.
Crne rupe o kojima je riječ bile su mnogo puta masivnije od sunca, a veća od dvije procijenjena je na oko 40 solarnih masa. Istraživači su prvi put uočili binarni par 2020. godine, kada su LIGO i Virgo otkrili eksploziju gravitacijskih valova oslobođenih navodnim sudarom dviju crnih rupa. Tim je ovaj sudar nazvao GW200129, prema datumu otkrića (29. siječnja 2020.).
Istraživanje
Od tada su drugi znanstvenici proučavali te početne podatke o gravitacijskim valovima, otkrivajući sve čudnije tajne o ovom epskom sudaru. (Iako budući da znanstvenici imaju samo gravitacijske valove, a ne i izravna promatranja, ne mogu odrediti točnu lokaciju crnih rupa).
Na primjer, u svibnju 2022. godine tim istraživača izračunao je da je spajanje dviju crnih rupa bilo i masivno i iskrivljeno, s gravitacijskim valovima koji su izbijali iz sudara u jednom smjeru, dok je novonastala spojena crna rupa vjerojatno ‘izbačena’ iz matične galaksije brzinom većom od 4.8 milijuna km/h u suprotnom smjeru.
Ova otkrića potvrđuju Einsteina, koji je predvidio da su takvi učinci mogući u nekim od najvećih objekata svemira. Međutim, rezultati također pokreću pitanje jesu li spajanja crnih rupa poput ovog tako rijetka kao što se nekad mislilo.
Crna rupa ‘izbacuje’ ostatke 3 godine nakon što je ‘progutala’ zvijezdu
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Mark Hannam et al., „General-relativistic precession in a black-hole binary,“ Nature (2022).
