С помощта на детекторите LIGO и Virgo в САЩ и Италия на 21 май 2019 г. са засечени гравитационни вълни, които произхождат от сблъсък на много масивни черни дупки, най-мощният сблъсък, открит досега.

Регистрираната гравитационна вълна GW190521 е причинени от сблъсък на две черни дупки, едната 85, а другата 66 пъти масата на Слънцето. Сблъсъкът създава междинна, още по-масивна черна дупка, около 142 пъти масата на Слънцето, първата по рода си, виждана някога.

Това освобождава огромно количество енергия за по-малко от десета от секундата, равна на около 8 слънчеви маси, разпространяваща се във Вселената под формата на гравитационни вълни. Всичко това се случва в галактика на около пет гигапарсека (17 милиарда светлинни години), когато Вселената е била на около половината от възрастта си.

Статии за събитието GW190521 са публикувани в Physical Review Letters и The Astrophysical Journal Letters. 

^{Кредит: LIGO-collaboration.}

Констатацията има потенциал да промени коренно нашето разбиране за Вселената. Това се дължи на природата на гравитационните вълни, които са вълни в тъканта на пространство-времето и предлагат съвсем различен начин за изследване на Вселената, която досега бе наблюдавана само чрез електромагнитните вълни, отделяни от космическите обекти.

^{GW190521, открит от детектора LIGO в Ханфорд. Кредит: LIGO-Collaboration.}

Астрофизиците са успели да определят въртенето на двете сливащи се черни дупки и се оказва, че те не само се въртят една около друга, но изглежда също се въртят около собствените си оси под ъгли, различни от оста на въртене на равнината, която черните дупки определят около общия им център на масите. Следователно черните дупки показват клатушкане, подобно на пумпалите, наречено прецесия.

_{Кредит: Raul Rubio / Valencia Group / Virgo Collaboration}

Черната дупка, която е създадена при сблъсъка, е 142 пъти по-голяма от масата на Слънцето и това вече не е обикновена звездна черна дупка, а е класифицирана като черна дупка с междинна маса (IMBH - intermediate mass black holes), както се вижда от графиката по-долу.

Тази черна дупка с междинна маса е първата по рода си, откривана някога.

Съществуването на черни дупки с междинна маса е предсказано от астрофизиците, но никога преди това не са наблюдавани.

^{Преглед на сливанията на черни дупки, наблюдавани от LIGO / Virgo. Вдясно най-масивното от всички, GW190521. Кредит: LIGO-Collaboration.}

IMBH е категорията на черните дупки между „обикновените“ звездни черни дупки и свръхмасивните черни дупки в центровете на галактиките, които могат да бъдат милиони до милиарди пъти по-масивни от Слънцето. Двете черни дупки, които са се сблъскали, са 85 и 66 слънчеви маси също са много масивни.

„Виждали сме черни дупки с по-малка маса и знаем, че има свръхмасивни черни дупки, но какво е между тях и как се създават тези черни дупки?“, коментира пред Inverse Нелсън Кристенсен (Nelson Christensen), изследовател от Френския национален център за научни изследвания (CNRS) и член на екипа, открил гравитационната вълна.

Една от възможностите е за „йерархично сливане“, при което двете черни дупки на самите предшественици може да са били образувани чрез сливането на две по-малки черни дупки, преди да се сблъскат и в крайна сметка да се слеят.

Още едно видео на симулация на сблъсъка на двете черни дупки GW190521.

Справка:

GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150 M⊙
R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.101102

Properties and astrophysical implications of the 150 M binary black hole merger GW190521
LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, https://dcc.ligo.org/public/0165/P2000021/012/gw190521-implications-main_20200901.pdf

Източник: 

SOUND ON MOST MASSIVE MERGER OF TWO BLACK HOLES RESULTS IN A POWERFUL RIPPLE THROUGH SPACE-TIME,  Inverse

Още по темата

29/06/2020

Космос

За първи път е видяна светлина, придружаваща сливането на две черни дупки

25/06/2020

Космос

Регистрирани са гравитационни вълни от тайнствен обект, попадащ в „пропастта на масите“ (видео)

24/01/2020

Космос

Ехото на гравитационните вълни може да потвърди хипотезата на Хокинг за черните дупки

28/11/2019

Космос

Открита e "невъзможна" черна дупка в нашата галактика