Гравитациските бранови - бранувања во простор-времето што се случуваат за време на насилни космички настани - патуваат со брзина на светлината во сите правци и на крајот исчезнуваат како бранувања на вода. Но, некои настани се толку разорни и екстремни што предизвикуваат нарушувања што се повеќе како силни бранови отколку нежни бранувања, со доволно енергија за да стигнат до детекторите на Земјата.
Соработката LIGO објави дека го детектирала најмасивниот познат судир на црни дупки, чиј конечен резултат бил супермасивна црна дупка со маса поголема од 225 пати од онаа на Сонцето. Сигналот, означен како GW231123, е во спротивност со познатите модели на ѕвездена еволуција, а физичарите се тркаат да разберат како таков судир би можело воопшто да биде можен.
LIGO, или Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, влезе во историјата на физиката во 2015 година кога за прв пат детектираше гравитациски бранови - космичкото ехо од судирот на две црни дупки. Од тоа откритие кое доби Нобелова награда, меѓународната соработка на LIGO, Virgo (Италија) и KAGRA (Јапонија) продолжи внимателно да ја следи нашата галаксија. Оттогаш, тие детектираа бројни сигнали од супернови, судири на неутронски ѕвезди и околу 300 спојувања на црни дупки.
Но, GW231123, првпат забележана на 23 ноември 2023 година, се чини дека е сосема нов ѕвер меѓу судирите на црни дупки. Двете масивни црни дупки – со маси на 137, односно 103 Сончеви маси - успеаја да останат стабилни и покрај нивната комбинирана маса и се вртеа со брзина 400.000 пати поголема од ротацијата на Земјата, создавајќи уште поголема црна дупка. За споредба, претходниот носител на рекорд, GW190521, имаше маса од околу 140 Сончеви маси.
Со оглед на гравитационо хаотичната природа на средини на црни дупки, полни со привлечни и одбивни полнежи, извонредно е што овој судир беше доволно стабилен за неговите гравитациски бранови да бидат откриени од LIGO. Сигналот траел 0,1 секунда.
„Според стандардните модели на ѕвездена еволуција, вакви настани би требало да бидат невозможни“, рече Марк Ханам, член на LIGO и физичар на Универзитетот во Кардиф.
„Една можност е дека овие две црни дупки се формирани со спојување на помали црни дупки“, додаде тој. „Ова е најмасивниот систем на бинарни црни дупки што некогаш сме го набљудувале со употреба на гравитациски бранови и претставува сериозен предизвик за нашето разбирање на формирањето на црни дупки“.
„Црните дупки се чини дека се вртат многу брзо - речиси на границата дозволена од општата теорија на релативност на Ајнштајн“, објасни Чарли Хој, исто така член на LIGO и физичар на Универзитетот во Портсмут во Англија. „Тоа го отежнува моделирањето и толкувањето на сигналот. Тоа е одличен пример што го поттикнува развојот на нашите теоретски алатки“.
Научниците ќе ги презентираат своите наоди за GW231123 следната недела на 24-тата Меѓународна конференција за општа релативност и гравитација (GR24) и 16-тата Конференција „Едоардо Амалди“ за гравитациски бранови. Двата настани се одржуваат заедно како Конференција ГР-Амалди во Глазгов, Велика Британија. После тоа, податоците ќе бидат објавени, со што ќе започне трката за откривање на мистериите на GW231123 - иако е малку веројатно дека ќе имаме јасен одговор во скоро време.
„На заедницата ќе ѝ бидат потребни години целосно да го разбере овој сложен сигнал и сè што тој имплицира“, додаде Грегорио Каруло, член на LIGO и физичар на Универзитетот во Бирмингем. „Иако најверојатно станува збор за судир на црна дупка, посложените сценарија може да го држат клучот за објаснување на неговите неочекувани карактеристики. Возбудливи времиња нè очекуваат!“
Физичарите првпат ги замислија гравитационите бранови кон крајот на 19 век, но Алберт Ајнштајн беше тој што ја донесе идејата во преден план. Бидејќи не е потребна светлина за да бидат детектирани, гравитационите бранови нудат уникатен начин за набљудување на универзумот и откривање на тајни за црните дупки, древните ѕвезди, па дури и за темната материја.
