Soczewkowanie grawitacyjne może wyjaśnić zlanie czarnych dziur — Live Science

W Stanach Zjednoczonych detektory obserwatorium LIGO 23 listopada 2023 roku zarejestrowały sygnał fal grawitacyjnych GW231123, który początkowo powiązano ze zderzeniem dwóch czarnych dziur w odległości około 2 mld lat świetlnych od Ziemi. Nowe badanie sugeruje, że sygnał mógł ulec soczewkowaniu grawitacyjnemu, przez co oszacowania mas obiektów mogły zostać zawyżone, informuje Live Science.

Problem z masami czarnych dziur

Według początkowych obliczeń masy czarnych dziur przed zderzeniem wynosiły około 100 i 130 mas Słońca, a masa czarnej dziury powstałej po złączeniu — około 230 mas Słońca. Wydarzenie to nazwano najbardziej masowym zarejestrowanym złączeniem czarnych dziur, jednak takie parametry trudno wyjaśnić obecnymi koncepcjami ich powstawania.

Obiekty należały do tak zwanej luki mas: były zbyt duże dla czarnych dziur o masie gwiazdowej, powstających w wyniku zapadania się gwiazd, ale mniejsze niż czarne dziury o masie pośredniej. Badaczy dodatkowo zaskoczyła niezwykle szybka rotacja czarnych dziur przed zderzeniem.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Hipoteza soczewkowania

W badaniu opublikowanym 25 sierpnia w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters naukowcy zamodelowali, jak soczewkowanie grawitacyjne mogło zmienić sygnał fal grawitacyjnych. Taki efekt występuje, gdy promieniowanie przechodzi przez czasoprzestrzeń zakrzywioną przez grawitację w pobliżu masywnego obiektu.

Według autorów GW231123 mógł zostać odchylony i zniekształcony przez zwarty obiekt o masie od 190 do 850 mas Słońca albo przez rozległą strukturę, na przykład gromadę kulistą. W takim przypadku masa czarnej dziury po złączeniu mogłaby wynosić około 140, a nie 230 mas Słońca, a wyjaśnienie nie wymagałoby założenia niezwykle szybkiej rotacji pierwotnych obiektów. Taki scenariusz oznaczałby również, że źródło sygnału znajduje się dalej od Ziemi, niż wcześniej sądzono.

Jednocześnie soczewkowanie grawitacyjne fal grawitacyjnych nie zostało dotąd bezpośrednio zaobserwowane. Badacze podkreślają, że ich praca ma charakter teoretyczny i nie dostarcza bezpośrednich dowodów, że to właśnie soczewkowanie wpłynęło na sygnał GW231123.

Czytaj nas na Telegram i Sends