Odległe czarne dziury stanowią potwierdzenie teorii sprzed kilkudziesięciu lat

Jacob Bekenstein stwierdził kiedyś, że niemożliwym jest, by wraz z upływem czasu dochodziło do zmniejszania rozmiarów horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Jego słowa zwróciły uwagę Stephena Hawkinga, który w oparciu o nie postawił swoją hipotezę dotyczącą parowania czarnych dziur.

Artykuł na ten temat ukazał się na łamach Journal Physical Review Letters i nawiązuje do analiz fal grawitacyjnych pochodzących sprzed 1,3 mld lat. Do powstania tych sygnałów doprowadziły interakcje zachodzące pomiędzy dwiema niezwykle masywnymi czarnymi dziurami. Wykrycie fal grawitacyjnych związanych z tym wydarzeniem było przełomowe i stanowiło pierwsze znalezisko obserwatorium LIGO. Sygnał oznaczony jako GW150914 był głównym celem badań zespołu prowadzonego przez Maximiliano Isiego.

Czytaj też: Czarna dziura doprowadziła do potężnej burzy. Jej obserwacje sięgają do wczesnego wszechświata

Autorzy badania podzielili odebrany sygnał na dwie części, wybierając fale pochodzące sprzed połączenia obu czarnych dziur, jak i po nim. W ten sposób naukowcy byli w stanie obliczyć masę oraz tempo obrotu tych obiektów, kiedy miały odrębną strukturę oraz po tym, jak połączyły się w jedną całość. Mając dostęp do tych informacji, badacze nie mieli problemu z oszacowaniem gabarytów tych czarnych dziur.

Dwie czarne dziury miały z osobna większe masy niż jedna, w którą się połączyły

Co się okazało? To, czego można się było spodziewać. Rozmiary nowo powstałej czarnej dziury były mniejsze niż dwóch, które istniały przed kolizją. Udało się to potwierdzić dzięki odczytom wykonanym przez LIGO, dostarczając dowodów na prawdziwość teorii zaproponowanej przez Bekensteina. Przed kolizją większa z czarnych dziur miała masę wynoszącą około 85 milionów mas Słońca, mniejsza natomiast 66 milionów Słońc. Obiekt powstały w wyniku ich kolizji miał jednak masę 142 milionów Słońc, czyli był o 9 jednostek mniej masywny niż sugerowałaby prosta matematyka.

Czytaj też: Zaobserwowana struktura jest jedną z największych we wszechświecie. Ma miliardy lat średnicy

Czarne dziury fascynują naukowców między innymi ze względu na fakt, że ich grawitacja jest na tyle silna, by uniemożliwiać ucieczkę wszystkiego, włącznie z fotonami. Jeśli dany obiekt znajdzie się za tzw. horyzontem zdarzeń czarnej dziury, to nie będzie w stanie wyrwać się z obszaru jej oddziaływania. Jeśli chodzi o supermasywne obiekty, to często znajdują się one w centrach galaktyk – taka sytuacja ma miejsce w przypadku Drogi Mlecznej, najprawdopodobniej zawierającej Sagittarius A*.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News