Podaci dva spajanja crnih rupa, detektovana krajem 2024. godine, u razmaku od jednog meseca doprinose razumevanju njihove prirode i evolucije, potvrđuju zakone fizike koje je pre više od 100 godina predvideo Albert Ajnštajn i unapređuju potragu za novim i još uvek nepoznatim elementarnim česticama koje izvlače energiju iz crnih rupa.
Spajanje dve crne rupe mase oko 20 i 6 puta veće od mase Sunca, pod poznakom GW241011, dogodilo se 11. oktobra 2024. na oko 700 miliona svetlosnih godina. Veća crna rupa je jedna od najbrže rotirajućih koje su do sada primećene. Pretpostavlja se da je veća crna rupa nastala ranijim spajanjem dve crne rupe od 13 M☉+ 8 M☉. To se zove „hijerarhijsko spajanje” — kada se crne rupe koje su već jednom nastale spajanjem ponovo spoje u novu, veću.
Veća crna rupa ima visok spin koji ima isti smer kao i njena orbita. Brzina rotacije veće rupe je vrlo velika, 69–87% od maksimalno mogućeg.
Spajanje dve crne rupe mase oko 17 i 8 puta veće od mase Sunca, pod oznakom GW241110, dogodilo se 10. novembra 2024. na oko 2,4 milijarde svetlosnih odina. Moguće da je i ova veća crna rupa nastala hijerarhijskim spajanjem dve manje od 12 M☉ + 5 M☉.
Veća crna rupa rotira u smeru suprotnom od svoje orbite, što je prva takve vrste. Brzina rotacije joj je 21–94% od maksimalno mogućeg.
To ukazuje da crne rupe mogu imati različite evolucione puteve — neke nastaju iz „mirnih” sistema (gde se spinovi usklade), a druge u haotičnijim okruženjima, gde se spinovi nasumično rasporede ili čak okrenu u suprotnom smeru.
Oba spajanja ukazuju da su ovo crne rupe „druge generacije”. „GW241011 i GW241110 su najnoviji događaji među nekoliko stotina koje je mreža LIGO-Virgo-KAGRA posmatrala”, kaže Stiven Ferherst, profesor na Univerzitetu u Kardifu i portparol LIGO. „Pošto oba događaja imaju crnu rupu znatno masivniju od druge sa brzom rotacijom, to ukazuje da su one nastale ranijim spajanjima crnih rupa.” Ovo ukazuje na njihova gusta okruženja, poput zvezdanih jata, sa većom verovatnoćom da će se crne rupe sudarati i iznova i iznova spajati.
„Ova dva spajanja crnih rupa nude nam uvide u rane živote crnih rupa”, rekao je Tomas Kalister, koautor i vanredni profesor na Vilijams koledžu. „One nas uče da neke crne rupe ne postoje kao izolovani partneri, već verovatno kao članovi guste i dinamične gomile.”
Preciznost detekcije GW241011 je omogućila da se ključna predviđanja Ajnštajnove teorije opšte relativnosti testiraju i potvrde u ekstremnim uslovima. Zapažanje da masivna crna rupa GW241011 nastavlja brzo da rotira čak i milione godina nakon što se formirala isključuje širok spektar masa ultralakih bozona koje predviđaju neka proširenja Standardnog modela fizike čestica.
Infografik LIGO/Virgo/KAGRA kolaboracije prikazuje dva vrlo slična događaja spajanja crnih rupa, GW241011 i GW241110.
Više detalja i celokupno saopštenje za javnost, o detekciji GW241011 i GW241110 mogu se videte u naučnom radu u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
| SVE JE FIZIKA Miša Bracić |
 |