Kada se dvije crne rupe sudare, svemir ne ostaje uvijek miran. Ponekad se novonastala crna rupa katapultira kroz prostor nevjerojatnom brzinom. Znanstvenici su sada prvi put uspjeli izmjeriti i brzinu i smjer takvog odbijanja nakon sudara crnih rupa.
Istraživanje vezano za navedeni događaj, koje je vodio španjolski Institut Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) sa Sveučilišta u Santiagu de Composteli, objavljeno je u časopisu Nature Astronomy. U istraživnaju su sudjelovali i znanstvenici s američkog Sveučilišta Pennsylvania State i kineskog Sveučilišta Hong Kong. Analizirani su gravitacijski valovi iz događaja GW190412, odnosno sudara dviju crnih rupa nejednakih masa zabilježenog 2019. godine pomoću detektora gravitacijskih valova Advanced LIGO i Virgo.
Zašto su gravitacijski valovi važni?
Gravitacijski valovi, koje je prvi predvidio Einstein 1916. godine, slabi su nabori u prostor-vremenu koje stvaraju nasilni kozmički događaji. Izravno su otkriveni tek 2015. godine, kada je LIGO snimio događaj spajanja dviju crnih rupa zvjezdane mase pod nazivom GW150914. Od tada je identificirano gotovo 300 takvih signala, što je astronomima omogućilo istraživanje populacija crnih rupa i testiranje opće relativnosti u ekstremnim uvjetima.
Spajanja crnih rupa emitiraju gravitacijske valove neravnomjerno, stvarajući ranije navedeno odbijanje. Brzine mogu doseći tisuće kilometara u sekundi, što je dovoljno da ponekad izbace crnu rupu i iz njezine galaksije. Novonastala crna rupa iz događaja GW190412 odbačena je brzinom većom od 50 kilometara u sekundi, što je dovoljno da napusti čitav skup zvijezda u kojem se nalazi.
Znanstvenici su rekonstruirali smjer kretanja novonastale crne rupe u odnosu na Zemlju, orbitalni kutni moment i liniju razdvajanja para prije samog spajanja. Ta precizna karakterizacija označava prekretnicu u astronomiji gravitacijskih valova.
Spajanja crnih rupa mogu se shvatiti kao superpozicija različitih signala, baš poput glazbe orkestra koja odgovara kombinaciji glazbe koju svira puno različitih instrumenata. Međutim, ovaj orkestar je poseban: publika smještena na različitim mjestima oko njega snimit će različite kombinacije instrumenata, što im omogućuje da razumiju gdje se točno nalaze oko njega, slikovito je pojasnio Juan Calderon-Bustillo iz IGFAE-a u priopćenju za javnost.
Rekonstruirali gibanje
Osvrćući se na postignuće, dodao je da su znanstvenici razvili tu metodu mjerenja još 2018. godine.
Ovo je jedan od rijetkih fenomena u astrofizici gdje ne otkrivamo nešto. Mi rekonstruiramo potpuno 3D gibanje objekta udaljenog milijardama svjetlosnih godina koristeći samo nabore prostor-vremena. To je izvanredno pokazuje što gravitacijski valovi mogu učiniti, dodao je na kraju Koustav Chandra sa Sveučilišta Penn State.
