Astronomii au văzut prima dată lumina din coliziunea a două găuri negre

Astronomii au văzut mai întâi o explozie de lumină dinciocnirea a două găuri negre. Obiectele s-au întâlnit la o distanță de 7,5 miliarde de ani lumină de Pământ. În momentul în care s-au întâlnit într-un vortex de materie fierbinte care orbitează o gaură neagră mai mare, supermasivă, a început o fuziune. Acest vortex este numit disc de acumulare și orbitează orizontul evenimentelor unei găuri negre, un loc din spațiu unde gravitația este atât de puternică încât nici fotonii de lumină nu pot scăpa. Acesta este motivul pentru care oamenii de știință nu au văzut niciodată două găuri negre care se ciocnesc. În absența luminii, astfel de fuziuni pot fi identificate numai prin detectarea undelor gravitaționale - valuri în spațiu-timp create de coliziuni de obiecte masive.

O coliziune de două găuri negre supermasive ar putea arăta astfel

S-a înșelat Einstein?

Pentru prima dată existența undelor gravitaționaleprezis de Albert Einstein, dar nu credea că vor fi descoperite vreodată. Păreau prea slabi pentru a-și prelua semnalul pe Pământ în mijlocul acestui zgomot și vibrații. Timp de 100 de ani, se părea că Einstein avea dreptate. Dar în 2015, LIGO și VIRGO - detectoare de unde gravitaționale situate la EGO (European Gravitational Observatory din Washington și Louisiana) au detectat pentru prima dată unde gravitaționale: semnale din fuziunea a două găuri negre la aproximativ 1,3 miliarde de ani lumină de Pământ.

Descoperirea a marcat începutul unui nou domeniu al astronomieiși a câștigat Premiul Nobel pentru fizică pentru cercetătorii care au lucrat la proiect. De data aceasta, oamenii de știință au comparat coliziunea găurilor negre supermasive, întrucât detectorul LIGO a detectat pentru prima dată o explozie de lumină, care anterior părea imposibilă, găurile negre nu emit lumină.

Imaginea artistului a unei găuri negre supermasive care se rotește rapid, înconjurată de un disc de acumulare. Caracteristicile cheie ale găurilor negre sunt marcate cu roșu.
(ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser; Business Insider)

Vă va interesa: găurile negre pot fi folosite ca sursă de energie infinită

Cercetătorii cred că forța coliziuniidouă obiecte masive au făcut ca noua gaură neagră să se strecoare prin gazul discului de acumulare în jurul găurii negre mai mari. Într-un comunicat de presă pentru studiu, publicat în revista Physical Review Letters, reacția gazului la accelerație este cea care creează blițul luminos vizibil prin telescoape. O echipă de astronomi de la Institutul de Tehnologie din California se așteaptă să vadă o altă explozie din aceeași gaură neagră în câțiva ani, când se anticipează că va intra din nou pe discul de acumulare al găurii negre supermasive.

Motivul pentru care găsirea unor astfel de explozii este important esteconstă în faptul că ajută în probleme de astrofizică și cosmologie. Dacă putem detecta din nou lumina din fuziunea altor găuri negre, vom afla mai multe despre originea acestor obiecte misterioase.

Co-autor al studiului, Muncie Kasliwal, profesor asistent de astronomie la Institutul de Tehnologie din California.

Atât detectoarele LIGO, cât și cele VIRGO au fost înregistrateperturbări în spațiu-timp în mai 2019. Doar câteva zile mai târziu, telescoapele de la Observatorul Palomar de lângă San Diego au observat o sclipire strălucitoare de lumină emanată din aceeași locație din spațiu. Cercetătorii s-au uitat mai târziu la imagini arhivate ale acestei regiuni a cerului și au observat o stropire. Focarul a dispărut încet peste o lună. Cronologia și locația s-au potrivit cu datele LIGO. Pe parcursul activității lor, echipa a concluzionat că explozia este probabil rezultatul fuziunii a două găuri negre, dar alte opțiuni nu pot fi complet excluse. Cu toate acestea, au reușit să excludă posibilitatea ca izbucnirea să se producă ca urmare a unor explozii obișnuite în discul de acumulare al unei găuri negre supermasive, deoarece înainte de izbucnire, timp de 15 ani, discul se comporta relativ calm.

Pentru alte teorii despre originea găurilor negre, consultați canalul nostru Google News!

Autorii studiului sunt de părere că găurile negre supermasive ca aceasta se aprind în mod constant. În același timp, dimensiunea și locația acestui bliț sunt impresionante.

Studiul undelor gravitaționale

În viitor, cercetătorii se așteaptă la mai multe dintre acesteadescoperiri. Acest lucru se datorează faptului că, în următorii câțiva ani, ar trebui să înceapă să funcționeze un nou observator al undelor gravitaționale, Kamioka Gravitational Wave Detector (KAGRA). Cu ajutorul KAGRA, LIGO și VIRGO, oamenii de știință se așteaptă să restrângă căutarea locației coliziilor masive cu un factor de trei. De asemenea, va contribui la îmbunătățirea echipamentelor telescoapelor pentru a detecta mai precis aceste evenimente care provoacă unde gravitaționale și pentru a detecta lumina pe care o emit. Potrivit autorilor lucrării științifice, noua rețea globală de detectori poate detecta până la 100 de coliziuni pe an.