Czarne dziury zderzają się jak szalone. Naukowcy zarejestrowali rekordową liczbę fal grawitacyjnych

Nowo odkryte fale grawitacyjne zostały wyemitowane w zderzeniach czarnych dziur lub czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Po miliardach lat fale przeleciały przez Ziemię między listopadem 2019 i marcem 2020 roku, podczas kampanii obserwacyjnej prowadzonej za pomocą obserwatoriów LIGO oraz Virgo. 35 zderzeń w ciągu pięciu miesięcy to średnio 1,7 detekcji tygodniowo. W ten sposób liczba wszystkich zarejestrowanych od 2015 r. zderzeń tego typu wzrosła do 90.

W nowej grupie znajdują się 32 przypadki zderzenia dwóch czarnych dziur oraz trzy przypadki zderzenia czarnej dziury z gwiazdą neutronową. Wśród zarejestrowanych obiektów trafiły się takie osobliwości jak czarna dziura o masie 87 mas Słońca zderzająca się z czarną dziurą o masie 61 mas Słońca. W efekcie ich zderzenia powstała czarna dziura o masie 141 mas Słońca. Oznacza to, że w zderzeniu GW200220-061928 masa 7 mas Słońca została zamieniona w czystą energię fal grawitacyjnych.

Tak duża liczba detekcji była zaskoczeniem także dla samych naukowców. Dla porównania, w pierwszej sesji obserwacyjnej prowadzonej przez 4 miesiące na przełomie 2015 i 2016 roku udało się zarejestrować fale wyemitowane w trzech zderzeniach. Fakt, że teraz udało się dostrzec aż 35 zdarzeń wskazuje, że zmodernizowane detektory są dużo czulsze na wszelkie fale grawitacyjne przechodzące w pobliżu Ziemi.

Naukowcy podkreślają, że im większą pulą detekcji dysponują, tym więcej informacji są w stanie uzyskać o składnikach, które uległy zderzeniu. Modele pozwalają ustalić masę oraz spin czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Teraz fizycy chcieliby się dowiedzieć co się działo z tymi składnikami przed zderzeniem, np. czy były składnikami podwójnego układu gwiazd, czy też były zupełnie niezależnymi obiektami, które zderzyły się ze sobą wskutek intensywnych interakcji grawitacyjnych w centrach swoich galaktyk.

W międzyczasie detektory przygotowują się do kolejnej sesji obserwacyjnej, która rozpocznie się w sierpniu 2022 roku.