opći, istraživanje, tehnologija

Astronomi su prvi ugledali svjetlost od sudara dviju crnih rupa

Astronomi su prvi put vidjeli rafalnu svjetlostsudar dviju crnih rupa. Predmeti su se susreli na udaljenosti od 7,5 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Onog trenutka kad su se sreli u vrtlogu vruće tvari koja kruži oko veće, supermasivne crne rupe, započelo je spajanje. Ovaj vrtlog naziva se akrecijskim diskom i kruži oko horizonta događaja crne rupe, mjesta u svemiru gdje je gravitacija toliko jaka da ni fotoni svjetlosti ne mogu pobjeći. Zbog toga znanstvenici nikada nisu vidjeli kako se sudaraju dvije crne rupe. U nedostatku svjetlosti, takva se spajanja mogu identificirati samo otkrivanjem gravitacijskih valova - mreškanja u svemiru nastalih sudarima masivnih predmeta.

Sudar dviju supermasivnih crnih rupa mogao bi izgledati ovako

Je li Einstein pogriješio?

Po prvi puta postojanje gravitacijskih valovapredvidio Albert Einstein, ali nije mislio da će ikada biti otkriveni. Činili su se preslabima da pohvataju svoj signal na Zemlji usred sve ove buke i vibracija. Sto godina se činilo da je Einstein u pravu. No, 2015. godine LIGO i VIRGO, detektori gravitacijskih valova smješteni u EGO-u (Europski gravitacijski opservatorij u Washingtonu i Louisiani), prvi su put zabilježili gravitacijske valove: signale iz spajanja dviju crnih rupa udaljenih oko 1,3 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje.

Otkriće je označilo početak novog polja astronomijei zaradio Nobelovu nagradu za fiziku za istraživače koji su radili na projektu. Ovaj su put znanstvenici usporedili sudar supermasivnih crnih rupa, jer je LIGO detektor prvi put otkrio rafal svjetlosti, što se prije činilo nemogućim jer crne rupe ne emitiraju svjetlost.

Umjetnikov prikaz brzo rotirajuće supermasivne crne rupe okružene akrecijskim diskom. Ključne značajke crnih rupa označene su crvenom bojom.
(ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser; Business Insider)

Bit ćete zainteresirani: Crne rupe mogu se koristiti kao izvor beskonačne energije

Istraživači vjeruju da je sila sudaradva masivna predmeta dovela su do proklizavanja novonastale crne rupe kroz plin akrecijskog diska oko veće crne rupe. U priopćenju za studiju, objavljenom u časopisu Physical Review Letters, reakcija plina na ubrzanje stvara svijetli bljesak vidljiv teleskopima. Tim astronoma s Kalifornijskog tehnološkog instituta očekuje da će za nekoliko godina vidjeti još jedan rafal iz iste crne rupe, kada se predviđa ponovni ulazak u akrecijski disk supermasivne crne rupe.

Razlog zašto je važno pronaći takve rafale jeleži u činjenici da pomažu u pitanjima astrofizike i kozmologije. Ako ponovno uspijemo otkriti svjetlost pri spajanju drugih crnih rupa, naučit ćemo više o podrijetlu tih tajanstvenih objekata.

Koautor studije Muncie Kasliwal, docent astronomije na Kalifornijskom tehnološkom institutu.

Snimljena su i LIGO i VIRGO detektoriperturbacije u prostor-vremenu u svibnju 2019. Nekoliko dana kasnije, teleskopi na zvjezdarnici Palomar u blizini San Diega primijetili su blistavi bljesak svjetlosti koji je izbijao iz istog mjesta u svemiru. Istraživači su kasnije pogledali arhivirane slike ovog nebeskog područja i primijetili pljusak. Izbijanje je polako nestajalo tijekom mjesec dana. Vremenska crta i mjesto podudarali su se s podacima LIGO-a. Tijekom svog rada tim je zaključio da je rafal vjerojatno rezultat spajanja dviju crnih rupa, ali druge mogućnosti ne mogu se u potpunosti isključiti. Ipak, uspjeli su isključiti mogućnost da se ispad dogodio kao rezultat običnih eksplozija u akrecijskom disku supermasivne crne rupe, budući da se prije ispada, 15 godina, disk ponašao relativno mirno.

Ostale teorije o podrijetlu crnih rupa potražite na našem kanalu Google News!

Autori studije vjeruju da se supermasivne crne rupe poput ove neprestano rasplamsavaju. Istodobno, veličina i mjesto ove bljeskalice su impresivni.

Proučavanje gravitacijskih valova

U budućnosti istraživači očekuju više od togaotkrića. To je zato što bi nova zvjezdarnica gravitacijskog vala, detektor gravitacijskih valova Kamioka (KAGRA), trebala započeti s radom u sljedećih nekoliko godina. Uz pomoć KAGRE, LIGO i DJEVICE, znanstvenici očekuju da će potragu za mjestom masivnih sudara suziti za faktor tri. Također će pomoći u poboljšanju opreme teleskopa za preciznije otkrivanje ovih događaja koji uzrokuju gravitacijske valove i otkrivanje svjetlosti koju emitiraju. Prema autorima znanstvenog rada, nova globalna mreža detektora na kraju može otkriti do 100 sudara godišnje.