Fuziunea a două găuri negre masive identificată recent de LIGO este demnă de cartea recordurilor. Evenimentul cosmic a dus la formarea unei noi găuri negre cu o masă de 225 de ori mai mare decât cea a Soarelui.
Fizicienii de la proiectul colaborativ LIGO/ Virgo/ KAGRA au detectat semnalul undelor gravitaționale (denumit GW231123) provenit de la cea mai masivă fuziune între două găuri negre observată până acum, rezultând o nouă gaură neagră cu o masă de 225 de ori mai mare decât masa Soarelui.
LIGO detectează undele gravitaționale prin interferometrie laser, folosind lasere de mare putere pentru a măsura modificări minuscule ale distanței dintre două obiecte poziționate la kilometri distanță. LIGO are detectoare în Hanford, Washington, și în Livingston, Louisiana. Un al treilea detector, Advanced Virgo, din Italia, a devenit operațional în 2016. În Japonia, KAGRA este primul detector de unde gravitaționale din Asia și primul construit în subteran. Construcția LIGO-India a început în 2021, iar fizicienii estimează că va deveni operațional după 2025.
Descoperirea este remarcabilă și pentru că intră în contradicție cu teoriile actuale despre evoluția stelară. Găurile negre inițiale sunt prea mari pentru a se fi format în urma unei supernove.
Ar putea fi un exemplu de așa-numită „fuziune ierarhică”, ceea ce înseamnă că cele două găuri negre au rezultat fiecare dintr-o fuziune anterioară, înainte să se întâlnească și să se unească.
Simularea coliziunii a două găuri negre
Conform teoriei evoluției stelare, stelele masive pot exploda ca supernove la sfârșitul vieții lor și pot lăsa în urmă fie o stea neutronică, fie o gaură neagră. Însă există o limită teoretică numită „diferența masei interzise” (în engleză, „pair-instability mass gap”):
Se estimează că stelele care au o masă între 65 și 130 de mase solare (aproximativ) nu pot forma direct găuri negre după o supernovă, deoarece ele trec printr-un proces numit instabilitate-pereche („pair-instability”), care le face să se dezintegreze complet, fără a mai lăsa un rest compact.
Asta înseamnă că găuri negre cu mase în acel interval (și peste) nu ar trebui să existe dacă provin dintr-o singură stea.
Găurile negre implicate în această fuziune sunt prea masive pentru a proveni din stele care au explodat ca supernove conform modelelor actuale. Așadar, nu se potrivesc cu teoria clasică a formării găurilor negre din stele individuale.
Se sugerează că această fuziune este rezultatul unei fuziuni ierarhice, adică: fiecare dintre cele două găuri negre care au fuzionat era deja rezultatul unei fuziuni anterioare. Aceste evenimente ar putea avea loc în medii dense precum aglomerările stelare (clustere globulare) sau nucleele galaxiilor, unde găurile negre pot interacționa și se pot uni de mai multe ori.
Aceasta e o idee relativ nouă și nu face parte din modelul standard, motiv pentru care evenimentul „intră în contradicție cu teoriile actuale”.
> Citește și: Istoria completă a găurilor negre
Sursa: ArsTechnica
