Mokslininkai iš „LIGO-Virgo-KAGRA“ projekto paskelbė apie du naujus, itin retus gravitacinių bangų aptikimus. Šie signalai, užfiksuoti 2024 metų spalį ir lapkritį, gali būti pirmasis įrodymas, kad Visatoje egzistuoja vadinamosios antrinės kartos juodosios skylės, tai kosminiai dariniai, susiformavę iš ankstesnių juodųjų skylių susiliejimų.
Šis atradimas gali iš esmės pakeisti mūsų supratimą apie tai, kaip auga ir evoliucionuoja šie paslaptingi objektai. Gravitacinių bangų stebėjimai leidžia pažvelgti į įvykius, vykstančius už milijardų šviesmečių.
Tai subtilūs erdvės ir laiko virpesiai, kuriuos dar 1916 metais numatė Albertas Einšteinas. Pirmą kartą juodosios skylės, skleidžiančios tokias bangas, buvo tiesiogiai aptiktos 2015 metais. Dabar, praėjus beveik dešimtmečiui, astronomai atrado dar keistesnius reiškinius.
Dviejų naujų signalų analizė atskleidė savybes, kurios anksčiau nebuvo matytos. Viena juodoji skylė sukasi neįprastu greičiu, kita, tai priešinga kryptimi nei jos orbitinis judėjimas. Tokie požymiai rodo, kad tai ne pirmosios, o būtent antrinės kartos objektai.
Gravitacinių bangų rekordai
Pirmasis signalas, pavadintas „GW241011“, užfiksuotas 2024 metų spalio 11 dieną. Tai dviejų juodųjų skylių susijungimas, vykęs maždaug už 700 mln. šviesmečių nuo Žemės. Vienas iš šių objektų buvo beveik 17 kartų masyvesnis už Saulę ir sukosi 75 proc. didžiausio įmanomo greičio. Tai viena sparčiausiai besisukančių juodųjų skylių, kokias žmonija kada nors stebėjo.
Antrasis signalas, „GW241110“, aptiktas lapkričio 10-ąją, susidarė už 2,4 mlrd. šviesmečių. Čia susijungė dvi juodosios skylės, kurių masės buvo atitinkamai 16 ir 8 Saulės masių. Stebėtina tai, kad didesnioji jų sukosi priešinga kryptimi nei visa sistema, tai šis reiškinys buvo užfiksuotas pirmą kartą.
Antrinės kartos juodųjų skylių paslaptis
Antrinės kartos juodosios skylės, tai dariniai, susiformavę po kelių ankstesnių susiliejimų. Mokslininkai šį procesą vadina hierarchiniu jungimusi. Tai reiškia, kad mažesni kosminiai objektai pamažu jungiasi į vis didesnius, panašiai kaip formuojasi galaktikos.
Profesorius Stephenas Fairhurstas iš Kardifo universiteto teigia, kad abiejų aptiktų signalų savybės, tai skirtingos masės ir spartus sukimasis, leidžia daryti išvadą, jog stebime būtent tokio tipo objektus. Tai pirmas kartas, kai gravitacinės bangos suteikė tiesioginių įrodymų apie šį procesą.
Ką šie atradimai reiškia mokslui?
Neįprasti sukimų kampai ir greičiai meta iššūkį dabartiniam juodųjų skylių formavimosi modeliui. Iki šiol buvo manoma, kad tokie objektai susidaro vieną kartą iš žvaigždžių griūties. Tačiau šie du aptikimai rodo, jog kai kurios juodosios skylės gali turėti „kosminę genealogiją“, tai būti kelis kartus sujungtų sistemų rezultatu.
Tokie reiškiniai greičiausiai vyksta tankiuose kosmoso regionuose, pavyzdžiui, sferinėse žvaigždžių sankaupose, kur gravitacinės jėgos suveda objektus pakartotiniams susidūrimams. Tai atveria naujas galimybes tirti, kaip per milijardus metų auga ir keičiasi Visatos struktūra.
Einšteino teorija vis dar veikia
Gravitacinių bangų aptikimas dar kartą patvirtina bendrosios reliatyvumo teorijos teisingumą. Einšteino prognozuotos „laiko ir erdvės raukšlės“ ne tik egzistuoja, bet ir suteikia galimybę pažvelgti į įvykius, vykstančius už žmogaus akies ribų.
Projekto „LIGO-Virgo-KAGRA“ mokslininkai teigia, kad kiekvienas naujas signalas priartina mus prie atsakymo į klausimą, kaip gimsta, gyvena ir miršta juodosios skylės. Šie atradimai ne tik praplečia mūsų supratimą apie Visatą, bet ir įrodo, jog net po šimtmečio Einšteino idėjos tebėra gyvos ir toliau atveria duris į nežinomą kosmoso pasaulį.
