Τα βαρυτικά κύματα, είναι κυματισμοί στον χωροχρόνο που προκαλούνται από βίαια κοσμικά γεγονότα και ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός προς κάθε κατεύθυνση, μέχρι τελικά να εξασθενίσουν πλήρως. Όμως, υπάρχουν και κάποια γεγονότα που είσαι τόσο βίαια, που δεν προκαλούν απλούς κυματισμούς στον χωροχρόνο, αλλά τεράστια κύματα που έχουν τεράστια ποσά ενέργειας, αρκετή για να φτάσει και στους δικούς μας ανιχνευτές στη Γη. Τέτοια κύματα παράγει μια συγχώνευση κολοσσιαίων μαύρων τρυπών.
Εχθές, το LIGO ανακοίνωσε την ανίχνευση της πιο κολοσσιαίας συγχώνευσης μαύρων τρυπών που είναι γνωστή μέχρι σήμερα, με την τελική μαύρη τρύπα να έχει μάζα πάνω από 225 φορές τη μάζα του Ήλιου. Αυτό το σήμα που ανιχνεύθηκε, έχει την ονομασία GW231123. Όμως, έρχεται σε αντίθεση με τα γνωστά μοντέλα για την εξέλιξη των άστων, κάνοντας τους αστροφυσικούς να δυσκολεύονται να κατανοήσουν πως ήταν καν δυνατή αυτή η συγχώνευση.
Το LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), έγραψε ιστορία στη φυσική ανιχνεύοντας βαρυτικά κύματα για πρώτη φορά. Κατέγραψε την κοσμολογική ηχώ δύο συγκρουόμενων μαύρων τρυπών, που ήταν επανάσταση για τη εποχή. Από την ανακάλυψή του, η οποία βραβεύτηκε με Νόμπελ, η Συνεργασία LIGO, μια διεθνής συνεργασία μεταξύ του LIGO, του Virgo και του KAGRA στην Ιταλία και την Ιαπωνία, αντίστοιχα, συνέχισε την σχολαστική παρακολούθηση του γαλαξία. Από αυτή τη συνεργασία έχουμε πλέον ανιχνεύσει πολλά σήματα από αστέρες νετρονίων, σουπερνόβα και περίπου 300 συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών!
Η GW231123 όμως, παρατηρήθηκε για πρώτη φορά στις 23 Νοεμβρίου του 2023 και από την αρχή φαινόταν πως πρόκειται για ένα μεγαθήριο συγχώνευσης μαύρων τρυπών. Οι δύο τεράστιες μαύρες τρύπες ήταν ήδη μεγάλες, πριν την συγχώνευση είχαν μάζες 137 και 103 φορές τη μάζα του Ήλιου. Αυτές κατάφεραν να κρατήσουν τη μάζα τους, καθώς περιστρέφοντας η μία γύρω από την άλλη με 400.000 την ταχύτητα περιστροφής της γης, σχηματίζοντας έτσι μια όλο και μεγαλύτερη μαύρη τρύπα. Για να βάλουμε τα πράγματα σε μια σειρά και να κάνουμε τη σύγκριση, το προηγούμενο ρεκόρ μιας αντίστοιχης συγχώνευσης, η GW190521, έχει περίπου 140 φορές τη μάζα του Ήλιου, ενώ η νέα συγχώνευση φτάνει τις 225 φορές τη μάζα του Ήλιου.
Λαμβάνοντας υπόψη τη βαρυτικά χαοτική φύση των περιβαλλόντων των μαύρων τρυπών, με τις ωθήσεις και τις έλξεις τους, είναι αξιοσημείωτο ότι αυτή η συγχώνευση ήταν αρκετά σταθερή ώστε τα προκύπτοντα βαρυτικά κύματα να φτάσουν στο LIGO, το οποίο ανίχνευσε τα σήματα για διάρκεια 0,1 δευτερολέπτου. Αυτά τα περιστατικά δε θα έπρεπε να συμβαίνουν σύμφωνα με τα τυπικά μοντέλα αστρικής εξέλιξης, δήλωσε ο Mark Hannam, μέλος του LIGO και φυσικός στον Πανεπιστήμιο του Cardiff.
«Μια πιθανότητα είναι ότι οι δύο μαύρες τρύπες σε αυτό το δυαδικό σύστημα σχηματίστηκαν μέσω προηγούμενων συγχωνεύσεων μικρότερων μαύρων τρυπών», υπέθεσε. «Αυτό είναι το πιο ογκώδες δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας που έχουμε παρατηρήσει μέσω βαρυτικών κυμάτων και αποτελεί πραγματική πρόκληση για την κατανόησή μας για τον σχηματισμό μαύρων τρυπών».
Με αυτή τη μέθοδο ο καθένας μπορεί να δει στο απόλυτο σκοτάδι!
«Οι μαύρες τρύπες φαίνεται να περιστρέφονται πολύ γρήγορα—κοντά στο όριο που επιτρέπει η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν», εξήγησε ο Charlie Hoy, μέλος του LIGO και φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Portsmouth στην Αγγλία, στην ίδια ανακοίνωση. «Αυτό καθιστά δύσκολο το σήμα να μοντελοποιηθεί και να ερμηνευτεί. Είναι μια εξαιρετική μελέτη περίπτωσης για την προώθηση της ανάπτυξης των θεωρητικών μας εργαλείων».
Τα ευρήματα σχετικά με το GW231123 θα παρουσιαστούν στο 24ο Διεθνές Συνέδριο Γενικής Σχετικότητας και Βαρύτητας (GR24) και στο 16ο Συνέδριο Edoardo Amaldi για τα Βαρυτικά Κύματα. Μετά από τα συνέδρια, τα δεδομένα θα δημοσιευθούν σε επιστημονικό περιοδικό για δημόσιο έλεγχο από την επιστημονική κοινότητα, δίνοντας και τα μέσα σε άλλους επιστήμονες για να αποκαλύψουν το μυστήριο του GW231123.
«Θα χρειαστούν χρόνια για να ξεδιαλύνει πλήρως η κοινότητα αυτό το περίπλοκο μοτίβο σήματος και όλες τις επιπτώσεις του», πρόσθεσε ο Gregorio Carullo, επίσης μέλος του LIGO και φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στην Αγγλία. «Παρά το γεγονός ότι η πιο πιθανή εξήγηση παραμένει η συγχώνευση μαύρης τρύπας, πιο σύνθετα σενάρια θα μπορούσαν να είναι το κλειδί για την αποκρυπτογράφηση των απροσδόκητων χαρακτηριστικών της. Συναρπαστικές στιγμές έρχονται!»
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
