Vědci si myslí, že detekovali první známý trojitý systém černé díry ve vesmíru – a pak sledovali, jak zemře
Čínští astronomové možná objevili nikdy předtím neviditelný systém trojitých černých děr.
Tým identifikoval tento triplet, který je uzamčen ve složitém „valčíku“, poté, co spatřil skrytou supermasivní černou díru, číhající na pozadí zvláštní události Gravitational Wave poprvé zjištěno před šesti lety.
V roce 2019 americký laserový interferometr gravitační vlnová observatoř (Ligo) detekoval řadu slabých vln v látce časoprostoru, známé jako Gravitační vlny. Zdálo se, že je rozdávali vzdálenou fúzí dvou Černé díry Nachází se někde mezi 544 a 912 světelnými roky od Země. Kosmická kolize, nazvaná GW190814, byla zvláště pozoruhodná kvůli velikosti spojujících singularit, které vážily 23 a 2,6 solárních hmot.
Normálně sloučení černých děr mají podobnou hmotu jako jeden druhého, protože to vytváří správný typ gravitačního tření, aby se spojili. V té době byl GW190814 „nejvíce nerovnoměrné hmotnostní poměr, ale měřen gravitačními vlnami“, podle a 2020 Studie události. Vědci byli obzvláště překvapený velikostí menší singularityCož je jen dostatečně masivní, aby bylo považováno za černou díru.
V nové studii, zveřejněné 21. července v Dopisy astrofyzikálního časopisuAstronomové navrhli, že tato nerovnoměrná fúze byla způsobena skrytým třetím objektem, který poskytoval nezbytný gravitační kop pro dvě neshodné černé díry, aby se srazili a přeměnili se na jedinou entitu, navzdory jejich významnému rozdílu.
Související: Náhodné objev systému 1. „Black Hole Triple“ zpochybňuje to, co víme o tom, jak se vytvářejí singularity
Tým použil simulace k predikci, jak by tato interakce ovlivnila gravitační vlny generované fúzí, a identifikoval jedinečný signál „otisků prstů“ spojený se skrytým objektem. Poté reanalyzovali data Ligo z počátečního objevu a zjistili, že tento signál otisků prstů byl ve skutečnosti přítomen.
„Toto je první mezinárodní objev jasného důkazu o třetí kompaktní objekt v binární události fúzí černé díry,“ spoluautor studie Wen-Biao Hanastronom na Čínské akademii věd, řekl v a prohlášení. „Zjistí, že binární černé díry v GW190814 se nemusely vytvořit izolovaně, ale byly součástí složitějšího gravitačního systému.“
Na základě simulací se tým domnívá, že nejpravděpodobnější identitou skrytého kompaktního objektu je supermasivní černá díra. Zatím nevědí, jak velký může být toto monstrum, ale dolní hranice pro supermassivní černé díry je kolem 100 000 solárních hmot, což naznačuje, že je to alespoň tak masivní – a zvětšuje jej mnohem větší než ostatní dva objekty původně identifikované v systému.
Menší pár sloučení černých děr byl pravděpodobně součástí binárního systému, který tančil kolem supermassivní černé díry, když se otočili kolem druhého, podobně jako Země a měsíc se navzájem krouží na své kolektivní cestě kolem slunce. Toto je poprvé, kdy byla tato konfigurace pozorována v systému černé díry.
Nově vytvořená černá díra z fúze bude pravděpodobně i nadále tančit kolem svého supermasivního partnera po dobu miliard let, než bude nakonec spolknuta větším objektem, dodal tým.
Nová zjištění poskytují nejen „významné nahlédnutí do formačních cest binárních černých děr“, ale také poskytují nový způsob identifikace dalších skrytých obrů číhajících v pozadí jiných podobně nerovnoměrných fúzí černé díry, řekl Han.
Vzhledem k tomu, že Ligo v roce 2015 detekovala vůbec první gravitační vlny, observatoř spatřila více než 100 dalších gravitačních vlnových událostí, z nichž většina byla způsobena fúzemi černé díry. Každá nová detekce poskytuje více údajů, které mohou vědci použít k odhalení nových tajemství o nejmenších objektech vesmíru, které jsou notoricky obtížně studovány.
