Oamenii de știință au detectat cea mai mare fuziune din istorie a două găuri negre masive

Găurile negre, fiecare având de peste 100 de ori masa soarelui, au început să se învârtă una în jurul celeilalte cu mult timp în urmă și, în cele din urmă, s-au ciocnit pentru a forma o gaură neagră și mai masivă, la aproximativ 10 miliarde de ani lumină de Pământ.

Evenimentul este cea mai masivă fuziune de găuri negre înregistrată vreodată de detectoarele de unde gravitaționale și a forțat fizicienii să își regândească modelele privind modul în care se formează aceste obiecte enorme, potrivit The Guardian.

„Acestea sunt cele mai violente evenimente pe care le putem observa în univers, dar atunci când semnalele ajung pe Pământ, sunt cele mai slabe fenomene pe care le putem măsura”, a declarat profesorul Mark Hannam, șeful Gravity Exploration Institute de la Universitatea Cardiff. „În momentul în care aceste ondulații ajung pe Pământ, ele sunt minuscule”.

Dovada coliziunii găurilor negre a sosit cu puțin înainte de ora 14.00, ora Regatului Unit, pe 23 noiembrie 2023, când două detectoare americane din Washington și Louisiana, operate de Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (Ligo), au vibrat în același timp.

Cele mai mari mase ale găurilor negre

Analiza semnalului a arătat că găurile negre care s-au ciocnit aveau o masă de 103 și 137 de ori mai mare decât cea a soarelui și se învârteau de aproximativ 400.000 de ori mai repede decât Pământul, aproape de limita teoretică pentru aceste obiecte.

„Acestea sunt cele mai mari mase ale găurilor negre pe care le-am măsurat cu încredere cu ajutorul undelor gravitaționale”, a declarat Hannam, un membru al colaborării științifice Ligo. „Și sunt ciudate, pentru că se plesnesc în intervalul de mase în care, din cauza a tot felul de lucruri ciudate care se întâmplă, nu ne așteptăm să se formeze găuri negre”.

Majoritatea găurilor negre se formează atunci când stelele masive rămân fără combustibil nuclear și se prăbușesc la sfârșitul ciclului lor de viață.

Obiectele incredibil de dense deformează spațiul-timp atât de mult încât creează un orizont al evenimentelor, o graniță în interiorul căreia nici măcar lumina nu poate scăpa.

Fizicienii de la Ligo suspectează că găurile negre care au fuzionat au fost ele însele produse ale unor fuziuni anterioare.

„Am mai văzut indicii în acest sens, dar acesta este cel mai extrem exemplu în care, probabil, se întâmplă acest lucru”, a declarat Hannam.

Oamenii de știință au detectat aproximativ 300 de fuziuni ale găurilor negre datorită undelor gravitaționale generate de acestea. Până acum, cea mai masivă fuziune cunoscută a produs o gaură neagră de aproximativ 140 de ori mai mare decât masa soarelui.

Cea mai recentă fuziune a produs o gaură neagră de până la 265 de ori mai masivă decât soarele. Detaliile urmează să fie prezentate luni la reuniunea GR-Amaldi de la Glasgow.

O nouă perspectivă asupra cosmosului

Înainte de construirea primelor detectoare de unde gravitaționale în anii 1990, oamenii de știință puteau observa universul doar prin intermediul radiațiilor electromagnetice, cum ar fi lumina vizibilă, infraroșu și undele radio.

Observatoarele de unde gravitaționale oferă o nouă perspectivă asupra cosmosului, permițând cercetătorilor să vadă evenimente care altfel le erau ascunse.

„De obicei, ceea ce se întâmplă în știință este că, atunci când te uiți la univers într-un mod diferit, descoperi lucruri la care nu te așteptai și întreaga ta imagine se transformă”, a declarat Hannam.

„Detectoarele pe care le avem planificate pentru următorii 10-15 ani vor fi capabile să vadă toate fuziunile găurilor negre din univers și poate și unele surprize la care nu ne așteptam”.