Fizicienii Detectează Găuri Negre de Generația a Doua, Confirmând Teoriile lui Einstein

Fizicienii au analizat două fuziuni masive ale găurilor negre, petrecute la o lună distanță una de alta, și au descoperit dovezi convingătoare că au fost implicate găuri negre rare de „generația a doua”.

Cercetătorii au identificat două perechi de găuri negre care se contopesc, presupunând că cea mai mare din fiecare pereche este un veteran rar al unei coliziuni anterioare. Comportamentul neobișnuit al acestor găuri negre mai mari, observat prin intermediul undelor gravitaționale, a fost descris într-un articol din 28 octombrie în The Astrophysical Journal Letters.

Indiciul esențial a fost dublu: în fiecare fuziune, gaura neagră mai mare se rotea rapid și era semnificativ mai masivă decât gaura neagră pe care a „înghițit-o”. Evenimentele au fost observate cu ajutorul Colaborării LIGO-Virgo-KAGRA, un set de detectoare de unde gravitaționale răspândite în întreaga lume, care vizează observarea evenimentelor care zguduie spațiul, cum ar fi fuziunile de găuri negre și coliziunile de stele neutronice.

Rezultatele „oferă dovezi convingătoare că aceste găuri negre au fost formate din fuziuni anterioare de găuri negre”, a declarat coautorul studiului, profesorul Stephen Fairhurst de la Universitatea Cardiff din Marea Britanie și purtător de cuvânt al Colaborării Științifice LIGO.

Cercetarea a fost bazată pe două fuziuni recent detectate care au avut loc la o lună distanță una de alta. Analizând semnăturile undelor gravitaționale din aceste evenimente, cercetătorii au putut infera masa, rotația și distanțele găurilor negre implicate.

În primul eveniment, pe 11 octombrie 2024, oamenii de știință au observat două găuri negre – cu mase de șase, respectiv douăzeci de ori masa soarelui – colizionând într-o fuziune cunoscută sub numele de GW241011, situată la aproximativ 700 de milioane de ani-lumină de Pământ. Gaura neagră mai mare a fost una dintre cele mai rapid rotative găuri negre descoperite vreodată.

A doua fuziune, GW241110, a fost descoperită pe 10 noiembrie 2024, cu găuri negre care aveau opt, respectiv șaptesprezece ori masa soarelui. Această fuziune a fost mai îndepărtată, la 2.4 miliarde de ani-lumină. De asemenea, gaura neagră mai mare se rotea în sens opus orbitei sale, un fenomen care nu a fost observat anterior.

Oamenii de știință afirmă că fiecare dintre aceste fuziuni a avut proprietăți noi, inclusiv faptul că gaura neagră mai mare din fiecare fuziune era aproape dublu mărimea celei mai mici, și că găurile negre mai mari se roteau în mod neobișnuit comparativ cu sutele de alte fuziuni observate prin unde gravitaționale de la prima detecție istorică de către LIGO în 2015.

Cercetătorii sugerează că gaura neagră mai mare din fiecare fuziune a fost anterior coalescentă într-un proces numit „fuziune ierarhică”, care ar avea loc în medii dense, cum ar fi roiurile stelare, unde găurile negre s-ar apropia frecvent una de alta.

„Aceasta este una dintre cele mai captivante descoperiri ale noastre până acum”, a declarat coautorul studiului, astrofiziciana Jess McIver de la Universitatea din British Columbia.