Vědci měřili rychlost zpětného rázu z kataklyzmatické kolize mezi dvěma černými otvory poprvé.
Gravitační vlny jsou vlnky v časoprostorovém čase, které poprvé navrhovaly, aby existovaly Albert Einstein, a Poprvé zjištěno v roce 2015. Další poprvé přišel v roce 2019, kdy vědci zvedli signál gravitační vlny vyplývající z násilné sloučení mezi nesmírně odlišnou velikostí Černé díry. Nerovnováha velikosti způsobila, že se novorozená černá díra pustila do vesmíru ve fenoménu známém jako „rodný kop“.
Nyní astronomové dešifrovali tento signál gravitační vlny nazývaný GW190412, což odhalilo, že kolize způsobila, že nově namáhaná černá díra střílela vesmírem za více než 31 mil za sekundu (50 kilometrů za sekundu)-dostatečně rychle, aby ji katapultovala z původního shluku hvězd, zveřejnila ve studii 9. září v časopise. Astronomie přírody.
„Je to pozoruhodná demonstrace toho, co dokážou gravitační vlny,“ spoluautor studie Koustav ChandraAstrofyzik na Pennsylvania State University řekl v a prohlášení.
Kolizní signály
Když se černé díry k sobě navzájem potahují, produkují gravitační vlny. Ale když je jedna černá díra mnohem masivnější než druhá, vyrobené gravitační vlny vypadají velmi odlišně v závislosti na úhlu, ze kterého jsou pozorovány.
Při pohledu z různých úhlů mohou vědci najít směr kopu. Poté lze rychlost kopu určit měřením poměru hmoty a otáčením dvou původních černých děr – informace, které lze také určit od studia gravitačních vln.
Související: Vědci detekují nejmenší fúzi černé díry – a porodila to monstrum 225krát více než Slunce
Pokud je zpětný ráz z kolize dostatečně silný na to, aby se odřízla sloučená černá díra z jejího hvězdného klastru, toto zabraňuje následnému sloučení této nové černé díry s jinými černými otvory a potenciálně vytvářející supermassivní černou díru – což může být 100 000 až 50 miliardkrát větší než hmotnost slunce. Díky tomu je pochopení rychlosti a směru kopů nezbytné pro sledování tvorby supermassivních černých děr.
V roce 2018 spoluautor studie Juan Calderón Bustillo A jeho kolegové přesně přišli Jak měřit rodný kop Na základě těchto signálů gravitačních vln. Jejich model se však musel spoléhat na simulace, protože v tomto bodě nebyla detekována žádná fúze černé díry, která by měla za následek rekrol.
Poté, 12. dubna 2019, Pokročilé detektory Ligo ve státě Louisiana a Washington a detektor Panny v Itálii zaznamenal GW190412 Zvedl signál vyplývající ze dvou sloučení černých děr hvězdné hmoty: jeden 29,7krát tak masivní jako Slunce a ostatní 8,4krát tak masivní.
Přestože se konají více než 2,4 miliardy světelných let od Země, vědci použili dva úhly vzhledem k Zemi, aby určili, kde kop poslal novorozenou černou díru. Rozběhl se od svého narození, pravděpodobně husté seskupení hvězd zvané globulární shluk, na úžasných 111 600 mil za hodinu (179 600 kilometrů za hodinu). Tato rychlost by byla více než dost, aby jí umožnila uniknout shluku a stát se uprchlou černou dírou.
„Toto je jeden z mála jevů v astrofyzice, kde nejen něco detekujeme,“ řekla Chandra. „Rekonstruujeme úplný 3D pohyb objektu, který je miliardy světelných let pryč, a používáme pouze vlnky v prostoru.“
Dalším krokem týmu bude hledat více fúzí černé díry, které měří jak s gravitačními vlnami, tak s viditelným světlem, což by mohlo přinést hlubší vhled do toho, jak rostou kosmická monstra.
