Erzsébet
0 °C
7 °C

Ősi fekete lyukak ütközését észlelhette a LIGO

2016.08.03. 20:39

Japán kutatók szerint a LIGO által tavaly ősszel detektált gravitációs hullámokat ősi, az univerzumot létrehozó ősrobbanás után nem sokkal kialakult fekete lyukak összeolvadása generálhatta – írja a Csillagászat.hu.

2016. február 11-én a LIGO–Virgo bejelentette, hogy 2015. szeptember 14-én gravitációs hullámokat észleltek. A mérések és modellek szerint a gravitációs hullámokat két, a Napnál nagyjából harmincszor nagyobb tömegű fekete lyuk összeolvadása generálta.

Összeolvadó feketelyuk-kettős sematikus rajza. (Kyoto University)
Összeolvadó feketelyuk-kettős sematikus rajza. (Kyoto University)

Mivel a mai univerzumban kicsi az esélye ekkora tömegű fekete lyukak kialakulásának, a bejelentés után sok asztrofizikus kezdte el vizsgálni azt, hogy a hullámokat okozó összeolvadás résztvevői hogyan jöhettek létre, és hogyan alkottak egy kettőst.

A kutatócsoportot Takahiro Tanaka, a Kiotói Egyetem szakértője vezette. Abból indultak ki, hogy az ősrobbanás után keletkezett fekete lyukak egyenletesen oszlanak el. Tanaka magyarázata szerint az univerzum a létrejötte után elképzelhetetlenül forró és sűrű volt; ebben a közegben az ősi fekete lyukak ott alakulhattak ki, ahol a sűrűség a fluktuációk miatt az átlagnál nagyobb lett. Az ezeket létrehozó folyamat alapjaiban különbözik a már kialakult objektumokból létrejövő fekete lyukak keletkezésétől.

Az általános relativitáselméletre támaszkodva a csoport becslést adott arra, hogy ma milyen gyakran következhet be fekete lyukak összeolvadása. Számításaik szerint a LIGO-Virgo csoport észlelési adatai akkor lennének beilleszthetők ebbe a keretbe, ha az ilyen kettősök komponensei ősi fekete lyukak lennének, tömegük pedig csak az univerzum teljes sötétanyag-tartalmának ezred részét tenné ki.

Az ősi feketelyuk-kettősökkel sokat foglalkoztak az 1990-es években, de az érdeklődés lanyhult, amikor az észlelésekből kiderült, hogy nincs sok belőlük. 2015-ig senki nem talált egyetlen ilyen objektumot sem, így valószínű, hogy a LIGO-detektálások az elsők, amelyek ősi kettős fekete lyukak létezését jelzik.

Tanaka magyarázata szerint az univerzum kezdeti időszakára vonatkozó modellek között még ma is erős verseny zajlik. Néhány jelzi az ősi fekete lyukak létezését, így a felfedezésük segítheti a világegyetem legkorábbi történéseinek felderítését. Ha elegendő megfigyelési adat gyűlik össze a feketelyuk-kettősökről, valószínűleg eldönthető lesz, hogy valóban ősi objektumokról van-e szó.