Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters» κινέζοι αστρονόμοι παρουσιάζουν μια εντυπωσιακή ανακάλυψη, ένα πρωτοφανές τριπλό σύστημα μαύρων τρυπών.
Η ομάδα εντόπισε αυτή την «τριάδα», η οποία είναι κλειδωμένη σε έναν περίπλοκο «βαλς», αφού πρώτα ανίχνευσε μια κρυμμένη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο παρασκήνιο ενός παράξενου γεγονότος βαρυτικών κυμάτων που είχε εντοπιστεί για πρώτη φορά πριν από έξι χρόνια.
Το 2019 οι ανιχνευτές λέιζερ Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) στις ΗΠΑ κατέγραψαν μια σειρά από αμυδρές κυματώσεις στον ιστό του χωροχρόνου, γνωστές ως βαρυτικά κύματα. Αυτά φαίνεται να προκλήθηκαν από τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών σε απόσταση μεταξύ 544 και 912 ετών φωτός από τη Γη. Η κοσμική αυτή σύγκρουση, γνωστή ως GW190814, ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτη λόγω του μεγέθους των δύο αντικειμένων: η μία μαύρη τρύπα είχε μάζα 23 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου ενώ η μικρότερη μόλις 2,6.
Συνήθως, οι μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται έχουν παρόμοιο μέγεθος, καθώς αυτό διευκολύνει τη βαρυτική τριβή που τις φέρνει κοντά. Το GW190814 χαρακτηρίστηκε τότε «ο πιο άνισος λόγος μαζών που έχει μετρηθεί ποτέ μέσω βαρυτικών κυμάτων».
Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν ιδιαίτερα από το μικρότερο αντικείμενο, το οποίο είναι οριακά αρκετά μεγάλο ώστε να θεωρείται μαύρη τρύπα.
Η ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι αυτή η άνιση συγχώνευση προκλήθηκε από ένα κρυφό τρίτο αντικείμενο, το οποίο έδωσε το απαραίτητο «βαρυτικό σπρώξιμο» ώστε οι δύο άνισες μαύρες τρύπες να συγκρουστούν και να γίνουν μία, παρά τη σημαντική διαφορά μεγέθους.
Η ομάδα χρησιμοποίησε προσομοιώσεις για να προβλέψει πώς αυτή η αλληλεπίδραση θα επηρέαζε τα παραγόμενα βαρυτικά κύματα και εντόπισε ένα μοναδικό «αποτύπωμα» σήματος που σχετιζόταν με το κρυμμένο αντικείμενο.
Αναλύοντας εκ νέου τα δεδομένα του LIGO από την αρχική ανακάλυψη διαπίστωσαν ότι το αποτύπωμα αυτό υπήρχε πράγματι.
«Αυτή είναι η πρώτη διεθνής ανακάλυψη ξεκάθαρης απόδειξης για την ύπαρξη τρίτου συμπαγούς αντικειμένου σε γεγονός συγχώνευσης δυαδικού συστήματος μαύρων τρυπών. Αποκαλύπτει ότι οι δυαδικές μαύρες τρύπες στο GW190814 πιθανότατα δεν σχηματίστηκαν απομονωμένα, αλλά ήταν μέρος ενός πιο περίπλοκου βαρυτικού συστήματος», δήλωσε ο Γουέν- Μπιάο Χαν αστρονόμος στην Κινεζική Ακαδημία Επιστημών.
Με βάση τις προσομοιώσεις, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το κρυφό αντικείμενο είναι πιθανότατα μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Δεν γνωρίζουν ακόμα το ακριβές της μέγεθος, αλλά το κατώτατο όριο για τέτοιες μαύρες τρύπες είναι περίπου 100,000 ηλιακές μάζες.
Ο χορός
Το ζευγάρι των μικρότερων μαύρων τρυπών πιθανόν σχημάτιζε ένα δυαδικό σύστημα που «χορεύει» γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, καθώς συγχρόνως περιστρέφονταν και μεταξύ τους παρόμοια με τον τρόπο που η Γη και η Σελήνη κινούνται μαζί γύρω από τον Ήλιο. Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται τέτοια διαμόρφωση σε σύστημα μαύρων τρυπών.
Η νέα, μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που προέκυψε από τη συγχώνευση πιθανότατα θα συνεχίσει να «χορεύει» γύρω από την υπερμεγέθη συντρόφισσα της για δισεκατομμύρια χρόνια μέχρι τελικά να απορροφηθεί από αυτήν.
Τα ευρήματα αυτά όχι μόνο παρέχουν «σημαντικές γνώσεις για τους τρόπους σχηματισμού δυαδικών συστημάτων μαύρων τρυπών», αλλά ανοίγουν και έναν νέο δρόμο για τον εντοπισμό άλλων κρυμμένων γιγάντων που παραμονεύουν πίσω από παρόμοιες άνισες συγχωνεύσεις, τόνισε ο Χαν.
Από το 2015, όταν το LIGO κατέγραψε τα πρώτα βαρυτικά κύματα στην ιστορία, το παρατηρητήριο έχει ανιχνεύσει πάνω από 100 ακόμα γεγονότα τα περισσότερα από συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών. Κάθε νέα ανίχνευση προσφέρει πολύτιμα δεδομένα για να αποκαλυφθούν περισσότερα μυστικά για τα πιο γιγαντιαία και αινιγματικά αντικείμενα του Σύμπαντος.
Naftemporiki.gr
