Choć teoretyczny bezpośredni świadek wydarzenia raczej nic by nie usłyszał (fala akustyczna musi rozchodzić się w jakimś ośrodku sprężystym, jak ciecz czy gaz), mógłby zobaczyć interesujący spektakl. Kolizja ta była, twierdzą badacze z amerykańskiego Caltech (California Institute of Technology) i francuskiego CNRS (Centre national de la recherche scientifique) najciekawsze wydarzenie od czasu Wielkiego Wybuchu.
W trakcie kolizji powstał obiekt gwiezdny także czarna dziura (GW190521) niewidzianego dotąd ”pośredniego” typu. – To największy wybuch od czasu Wielkiego Wybuchu jaki udało się ludzkości zarejestrować – stwierdził fizyk Alan Weinstein z Caltech, członek zespołu naukowego stojącego za odkryciem.
Kosmiczne zgniatarki materii, jakimi są czarne dziury, gdy już coś złapią w swoje grawitacyjne szpony, to nie wypuszczają. Nawet światła – dlatego są ”czarne”. Rozróżniamy dwie kategorie tych obiektów, małe i duże. Pierwsze, wielkości małego miasta, powstały po zapadnięciu się gwiazdy. Supermasywne są miliony razy większe od naszego Słońca i mogą krążyć wokół nich całe galaktyki.
We are excited to announce the discovery of #GW190521, observed by @LIGO and @ego_virgo on May 21st 2019: the most massive binary #BlackHoles merger detected yet! Read the full story at https://t.co/trAV3KwqmN pic.twitter.com/6Vhh7IWkvf
— LIGO (@LIGO) September 2, 2020
Według dostępnej wiedzy, mogą naturalnie zaistnieć mogą tylko czarne dziury tych dwóch typów. Każda pomiędzy nie miałaby prawa powstać, bo – w dość dużym skrócie – zapadająca się gwiazda nie powinna móc stworzyć czarnej dziury o ponad 70 masach solarnych. Istniejące teorie dopuszczają jednak łączenie się ich, niczym klocków LEGO, w większe formy.
To samo powtarza Nelson Christensen, szef ośrodka badawczego Artemis, części CNRS. Jednak w maju 2019 roku dwa detektory radiowe, LIGO i Virgo, wyłapały sygnał, który okazał się później energią wyzwoloną podczas zderzenia dwóch małych czarnych dziur.
Jedna miała 66 mas solarnych, czyli z górnej granicy ”normy” a druga nawet więcej, bo aż 85 mas naszej gwiazdy (najpewniej skutek wcześniejszego połączenia się dwóch innych). W efekcie ich zderzenia powstała, co właśnie udało się policzyć, czarna dziura o niezwykłych rozmiarach, bo mająca 142 mas solarnych.
Suma połączony mas nie jest równa obu pojedynczym masom, bo część energii uleciała w momencie zderzenia. Uleciała w przestrzeń w postaci fali grawitacyjnej, zmarszczki w czasoprzestrzeni, która przemierza wszechświat z prędkością światła.
To tę falę udało się wykryć fizykom z ośrodków na dwóch kontynentach. Swoje odkrycie opublikowali w czasopismach “Physical Review Letters”oraz “Astrophysical Journal Letters”. Wspomniane detektory pozwalają wyłapać fale grawitacyjne jako falę akustyczną, więc naukowcy de facto usłyszeli dźwięk zderzenia.
– Nie był zbyt długi, trwał może dziesiątą część sekundy. Brzmiał jak głośne pacnięcie. Z głośnika nie wydobyło się nic specjalnego – skomentował Weinstein.