Rusští a zahraniční astronomové pracující s gravitačními observatořími LIGO a ViRGO oznámili objev dalších čtyř výbuchů vytvořených sloučením černých děr. To oznámila tisková služba Moskevské státní univerzity.
"Dlouhá živá gravitační vlna astronomie!" Narodila se teprve před 3 lety při senzační registraci prvních exotických událostí, úplně vstala a dodala další a další zajímavá data, bez nichž si již nelze představit vývoj astronomie a kosmologie, “říká Sergei Vyatchanin, profesor Moskevské státní univerzity a jeden z členů spolupráce LIGO.
Velkolepých deset
V září 2015, prakticky okamžitě po zapnutí aktualizovaného LIGO, vědci objevili výbuch gravitačních vln generovaných sloučením černých děr s celkovou hmotností 65 Sluncí. Následně LIGO zaznamenalo pět dalších podobných událostí, až na jednu výjimku, podobným sloučením velkých černých děr.
Jejich objev zahájil novou sérii velkých debat mezi vědci - jak přesně by takové páry černých děr mohly vzniknout a zda je možné „vidět“historii jejich vzniku v tom, jak probíhá proces jejich sloučení.
Někteří astronomové dnes věří, že černé díry v takových párech se rodí osamoceně a teprve po velmi dlouhé době se setkají s jiným podobným objektem, přistoupí k němu a sloučí se. Taková teorie ukládá velmi přísná omezení na frekvenci takových fúzí a na místo, kde k nim může dojít - ve skutečnosti mohou takové páry černých děr vzniknout pouze uvnitř superdense globulárních shluků na okraji galaxií.
Odpověď na tuto otázku je stále obtížná z důvodu malého počtu otevřených fúzí černé díry. Vyatchanin a jeho spolupracovníci, stejně jako účastníci projektu VIRGO, téměř zdvojnásobili počet známých gravitačních výbuchů a objevili mnoho nových potenciálních výbuchů „Einsteinových vln“. To již umožňuje provést některé odhady.
Propagační video:
Všechny tyto události, jak vědci poznamenávají, byly objeveny během druhého cyklu pozorování. Začalo to v listopadu 2016 a skončilo loni v srpnu. Kromě již známé první fúze neutronových hvězd a tří ozvěn kolize černých děr se vědcům z LIGO a ViRGO podařilo najít a potvrdit další čtyři události tohoto druhu.
Nová tajemství vesmíru
Všichni, kromě statistik o počtu srážek černých děr, přinesli spoustu dalších objevů. Například nová událost GW170729 byla spuštěna gravitačními vlnami z nejmasivnějšího a nejvzdálenějšího zdroje, jaký kdy byl pozorován.
Stalo se to asi před 5 miliardami let, když se sloučily dvě černé díry, pravděpodobně 50 a 35krát větší než hmotnost Slunce. Podle výpočtů vědců „produkt“jejich sloučení ztratil asi pět solárních hmot, jejichž energie byla emitována ve formě gravitačních vln.
Další výbuch, GW170809, byl jedinečný v tom, že to bylo poprvé, kdy vědci dokázali změřit polarizaci gravitačních vln. To je nesmírně důležité pro testování teorie relativity a hledání možných stop „extra“dimenzí a paralelních světů.
Podobně třetí nový výbuch „Einsteinových vln“, GW170818, pomohl astronomům lokalizovat zdroj tohoto záření s velmi vysokou přesností a změřit zpoždění signálu na všech třech gravitačních detektorech na stejnou úroveň.
To vše, jak vědci poznamenávají, jim umožnilo vyvodit některé závěry o „demografii“černých děr a jejich potenciální „vlasti“. Například měření LIGO a ViRGO nečekaně ukázaly, že takové objekty mají zřídka vysokou rychlost otáčení. To není typické pro známé páry černých děr a dalších objektů v Mléčné dráze a také mluví ve prospěch jejich „jediného narození“.
Na druhou stranu, frekvence fúzí a typické množství černých děr stále zapadají do předpovědí teorie. LIGO a ViRGO dosud neobjevily neobvykle malé a velké objekty, které spadají do jakési „zakázané zóny“, kde nebyly nikdy nalezeny černé díry. Aktualizace LIGO, kterou vědci plánují dokončit koncem tohoto roku, pomůže otevřít ještě více černých děr a otestovat, zda tento trend bude pokračovat i v budoucnu.
„Začátkem příštího roku začne třetí cyklus vědeckých pozorování detektorů LIGO a ViRGO. Předpokládá se, že v tomto cyklu použijí kvantové „stlačené světlo“ke zvýšení citlivosti. Bude to první využití kvantových technologií v detektorech gravitačních vln, které vyvíjí zejména skupina Moskevské univerzity, “uzavírá Farit Khalili, profesor na katedře fyziky Moskevské státní univerzity.