Znanstveniki so pri analizi podatkov o trku črnih lukenj zaznali nenavaden signal, ki bi lahko kazal na prisotnost tretje črne luknje v istem sistemu. Gre za dogodek GW190814 iz leta 2019, ki ga je zaznalo sodelovanje LIGO-Virgo-KAGRA, in bi lahko pomenil prvo dokazano zaznavo trojnega sistema črnih lukenj z zvezdno maso, poroča Science Alert.
“To je prvo mednarodno odkritje jasnih dokazov o tretji črni luknji v dogodku združitve črnih lukenj,” je povedal Wen-Biao Han s Kitajske akademije znanosti. “To kaže, da črne luknje v GW190814 morda niso nastale same, temveč kot del bolj kompleksnega sistema, kar nam daje pomemben vpogled v njihov nastanek.”
Od prvega odkritja gravitacijskih valov leta 2015 so znanstveniki zabeležili okoli 300 združitev črnih lukenj. Ob takšnih dogodkih običajno dve črni luknji krožita druga okoli druge in se nato združita v eno, pri čemer nastanejo gravitacijski valovi, ki se širijo skozi prostor in čas.
Analize teh valov omogočajo oceno mase črnih lukenj, udeleženih v trkih. Pri nekaterih primerih se kažejo dokazi o t. i. hierarhičnih združitvah, ko se manjše črne luknje sčasoma združujejo v večje. Ker imajo črne luknje z zvezdno maso ob nastanku določeno zgornjo mejo mase, večje praviloma nastanejo prav s takšnimi zaporednimi združitvami.
Nenavadne podrobnosti dogodka GW190814
Dogodek GW190814 je pritegnil pozornost zaradi izjemnih razlik v masi obeh črnih lukenj. Ena izmed njiju je imela maso le okoli 2,6 Sonca, kar jo uvršča na spodnjo mejo med nevtronskimi zvezdami in črnimi luknjami, druga pa je bila približno 23-krat masivnejša od Sonca. Tako izrazita razlika se po besedah strokovnjakov ne sklada s standardnimi modeli zvezdne evolucije, saj binarni sistemi običajno vključujejo objekte s podobnejšo maso.
Ekipa znanstvenikov pod vodstvom Shu-Cheng Yanga s Kitajske akademije znanosti je zato preučila možnost, da je bil na sistem prisoten vpliv tretjega, večjega objekta. Podatki so pokazali sledi pospeška, ki bi ga bilo mogoče razložiti z gravitacijskim vplivom dodatne črne luknje. Raziskovalci so izračunali, da se je par črnih lukenj gibal s pospeškom, ki je znašal približno 0,0015-kratnik hitrosti svetlobe, s stopnjo zaupanja okoli 90 odstotkov. To po njihovih navedbah predstavlja močan dokaz za obstoj tretje, nevidne črne luknje v bližini.
Možne posledice odkritja
Če se bo hipoteza potrdila, bo to pomenilo, da se združitve črnih lukenj lahko odvijajo v precej bolj kompleksnih pogojih, kot se je doslej domnevalo. To bi lahko odprlo nove smeri raziskovanja pri razumevanju nastanka in razvoja črnih lukenj ter njihovega vpliva na oblikovanje galaksij.
Znanstveniki ob tem ocenjujejo, da bi lahko tudi v drugih obstoječih podatkih že bili skriti podobni signali, ki bodo ob natančnejših analizah razkriti. Naslednji opazovalni cikel observatorijev LIGO, Virgo in KAGRA naj bi po pričakovanjih prinesel nove podatke, ki bi lahko potrdili prisotnost trojnih sistemov črnih lukenj.
Rezultati raziskave so bili objavljeni v znanstveni reviji The Astrophysical Journal Letters.
Foto: Pixabay
