Гравитационите бранови – бранувања во просторот – времето, создадени за време на насилни космички настани, патуваат низ просторот со брзина на светлината и ослабуваат со текот на времето, слично на круговите на водата.
Сепак, некои настани се толку моќни што не предизвикуваат само нежни бранувања, туку вистински шок гравитациски „бранови“ што можат да стигнат дури и до детектори на Земјата.
Неодамна, соработката LIGO објави дека го снимила најмасивниот судир на црни дупки досега, во кој е создадена нова црна дупка со тежина над 225 пати поголема од масата на нашето Сонце.
Сигналот означен со GW231123 е во спротивност со постојните модели на формирање и развој на ѕвезди, поттикнувајќи ги научниците ширум светот да истражат како такво нешто е воопшто можно.
Сигналот траел само 0,1 секунда
LIGO (Ласерска интерферометарска опсерваторија за гравитациски бранови) првпат направи историја во 2015 година кога детектира гравитациски бранови произведени од судирот на две црни дупки – откритие наградено со Нобелова награда
Оттогаш, во соработка со европскиот детектор Вирго и јапонскиот KAGRA, оваа мрежа регистрирала стотици сигнали од супернови, судири на неутронски ѕвезди и околу 300 спојувања на црни дупки.
Сепак, сигналот на GW231123, кој првпат беше забележан на 23 ноември 2023 година, се покажува како сосема поинаков феномен.
Во овој случај, две огромни црни дупки – маси од 137 и 103 сончеви маси се споија во уште поголема црна дупка. Тие се вртеа вртоглаво, дури 400.000 пати побрзо од ротацијата на Земјата, пред да се стопат. За споредба, претходниот носител на рекордот (GW190521) имал маса од околу 140 сончеви маси.
„Нешто вакво не би требало да биде можно“
И покрај хаотичните гравитациски сили во близина на црните дупки, овој судир бил доволно стабилен за LIGO да регистрира сигнал – кој траел само десетина од секундата.
„Според постојните модели на ѕвездена еволуција, ваквите настани се практично невозможни“, рече Марк Ханам, астрофизичар на Универзитетот во Кардиф и член на тимот на LIGO.
Тој додава дека е можно овие две големи црни дупки претходно да биле формирани со спојување на помали, што би значело дека се работи за повеќе генерации црни дупки.
„Ова е најмасивниот бинарен систем на црни дупки што некогаш сме го детектирале преку гравитациски бранови. Тоа сериозно ги предизвикува постојните теории за тоа како се формираат црните дупки“, додава Ханам.
Гравитациски граници на Ајнштајновата теорија
Чарли Хој, физичар на Универзитетот во Портсмут, вели дека новите црни дупки се однесуваат како да ротираат речиси до границата дозволена од општата теорија на релативноста на Ајнштајн. Ова дополнително ја комплицира анализата и моделирањето на сигналите.
„Овој настан е исклучително сложен и предизвикувачки за разбирање. Но, токму ваквите примери нè принудуваат да развиваме нови теоретски алатки“, вели Хој.
Научниците штотуку почнуваат да ја откриваат мистеријата
Детектирањето на сигналот GW231123 ќе биде презентирано деновиве на 24-та Меѓународна конференција за општа релативност и гравитација и 16-та Конференција на Амалди за гравитациски бранови, кои се одржуваат заедно во Глазгов. После тоа, сите собрани податоци ќе бидат достапни за јавноста.
„Ќе бидат потребни години за заедницата целосно да разбере што всушност се случило и што открива овој сигнал“, вели Грегорио Каруло од Универзитетот во Бирмингем.
Иако најверојатно станува збор за судир на црни дупки, некои научници сугерираат дека посложените сценарија би можеле да бидат клучот за толкување на неочекуваните својства на овој сигнал.
Гравитациски бранови – прозорец во невидливиот универзум
Првата идеја за постоењето на гравитациски бранови се појави кон крајот на 19 век, но Алберт Ајнштајн ја стави во центарот на модерната физика.
За разлика од светлината, гравитационите бранови не бараат електромагнетни извори за да бидат откриени, што ги прави единствена алатка за набљудување на универзумот – од црни дупки и древни ѕвезди, до потенцијални траги од темна материја.
