Засякоха най-голямото сливане на черни дупки

Преди милиони години, две черни дупки се сблъскват, за да създадат една по-голяма, това е най-голямото сливане на черни дупки, което някога е откривано. Новата черна дупка има маса повече от 80 пъти по-голяма от тази на Слънцето.

Получената енергия, инжектирана в тъканта на пространство – времето, също е рекордна – освободената маса е равна на пет слънца като нашето. Освободената маса е под формата на гравитационни вълни, докато двете дупки се извиват една към друга.

Такива титанични количества енергия означават, че сигналът все още може да бъде открит от времето, когато е достигнал детектори за гравитационни вълни на Земята. Това е довело до рекорден резултат – най-далечният сблъсък, засечен до този момент на Земята, отдалечен на девет милиарда светлинни години от нея.

„Това събитие при което черни дупки се въртят с невероятна скорост една към друга и в крайна сметка се сблъскват и сливат, представлява най-бързото от всички наблюдавани досега сливания“, казва Сюзън Скот от Австралийския национален университет, главен изследовател в Центъра за върхови постижения за откриване на гравитационни вълни (Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery – OzGrav).

„То също така е най-далечното сливане, наблюдавано от нас“, допълва тя.

Колм Талбот от австралийския университет „Монаш“ отбелязва, че „всяка от тези черни дупки се формира от огромни звезди, които са загинали при гигантски насилствени експлозии, наречени супернова. Чрез изучаването на тези черни дупки ние действаме като археолози, за да научим как тези черни дупки, космически гиганти умират“.

Описанието на това събитие, заедно с още три по-малки, отделни сблъсъка на черни дупки, бе публикувано като част от открития, направени от Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (aLIGO) в САЩ и от Advanced Virgo facility в Италия.

aLIGO представлява два детектора от двете страни на континенталната част на САЩ, които всъщност са хипер-точни направляващи лазерни лъчи. И трите детектори за гравитационни вълни (заедно с този в Италия), изпращат лазерни лъчи напред и назад, като дълги рамене в перфектна антифаза, което означава, че се заменят, покриват един друг.

Въпреки това, ако една дължина на рамото се увеличава леко спрямо другото, да речем при разтягане на пространство при преминаване на гравитационни вълни, тогава те не се покриват напълно и остава малко светлина. Тази светлина трепва във времето с преминаващата гравитационна вълна, създавайки характерен сигнал, така нареченото „чуруликане“, който сигнал расте, когато черните дупки се завъртат все по-бързо в спирала навътре към удара помежду им.

Всичките четири ново-потвърдени сливания на черни дупки са били открити в архивирани записи, наблюдавани през 2017 г., които са намерени в резултат на рутинното почистване на данни.

Така общия брой на откритите сливания през последните три години е стигнал до 10, плюс една новооткрита неутронна звезда, обобщават учените.

Саймън Стивънсън, от OzGrav и Swinburne University в Австралия, казва, че допълнителната информация за всички тези двойни черни дупки „означава, че получаваме нови знания, като например колко често бинарни черни дупки се сливат във Вселената“.
След откритието, aLIGO временно не работи, като е изключена за ъпгрейди и нови настройки на оборудването. Когато отново заработи, обсерваторията ще има значително по-високо ниво на чувствителност.

Изследователите се надяват, че това ще доведе до още повече открития на гравитационни вълни. Те също така се надяват, че това ще доведе до откриването на информация за другата част от комбинацията – сблъсък между черна дупка и неутронна звезда.

Подобен сблъсък би бил откриваем, както от обсерватории за гравитационни вълни, така и от телескопи, позволяващи изпитания на Общата теорията на относителността на Айнщайн и проучване на някои от събитията освобождаващи най-големи маси енергия във видимата вселена.