Naukowcy z Szanghajskiego Obserwatorium Astronomicznego natrafili w przestrzeni kosmircznej na intrygujące wskazówki. Okazuje się bowiem, że często obserwowane pary czarnych dziur wcale nie muszą być samotnymi duetami. Badania sugerują, że za pozornie prostymi połączeniami może stać trzeci, znacznie potężniejszy gracz.
Kluczową poszlaką okazał się nietypowy balet mas. Analizując sygnał GW190814, badacze zwrócili uwagę na ekstremalną dysproporcję między czarnymi dziurami – jedna z nich była niemal dziesięciokrotnie masywniejsza od drugiej. Taka konfiguracja przypomina raczej połączenie słonia z myszą niż naturalnie powstałą parę równorzędnych partnerów.
Czytaj także: Dwie czarne dziury krążą wokół siebie i nigdy się ze sobą nie zderzą. To miało być niemożliwe
Zespół pod kierunkiem dr. Hana Wenbiao opracował innowacyjną metodę wykrywania takich kosmicznych obiektów. Zastosowana przez nich technika wykorzystuje subtelne zmiany w falach grawitacyjnych, analogiczne do efektu Dopplera znanego z fal dźwiękowych. Gdy cały układ porusza się w naszym kierunku lub oddala, generuje charakterystyczny wzór w danych, działający jak kosmiczny odcisk palca.
Wyniki pomiarów rzeczywiście wskazują na obecność trzeciego ciała. Przyspieszenie wzdłuż linii widzenia oszacowano na około 0,002 c s⁻¹, co w kosmicznej skali stanowi znaczącą wartość. Statystyczna wiarygodność tych ustaleń też robi wrażenie – współczynnik Bayesa wyniósł 58:1 na korzyść modelu z dodatkowym, masywnym obiektem.
Jeśli te obserwacje się potwierdzą, będziemy musieli zweryfikować dotychczasowe teorie formowania się czarnych dziur. Dotąd przeważał pogląd, że większość par powstaje w izolacji, gdy dwie gwiazdy ewoluują razem przed kolapsem. Nowe dane sugerują alternatywny scenariusz, w którym supermasywne czarne dziury działają jak kosmiczni swatowie, przechwytując pojedyncze obiekty i aranżując je w swoiste związki.
Od momentu historycznego dla świata nauki odkrycia fal grawitacyjnych w 2015 roku, obserwatoria LIGO-Virgo-KAGRA zarejestrowały ponad sto różnych fal grawitacyjnych. Gdyby okazało się, że znaczący ich odsetek dotyczy podobnych układów hierarchicznych, mogłoby to świadczyć o powszechności takich kosmicznych trójkątów.
Czytaj także: To rekordowe zderzenie dwóch czarnych dziur. Takiego czegoś jeszcze nie widzieliśmy nigdy
Nadchodząca generacja instrumentów badawczych, w tym naziemny Teleskop Einsteina i Cosmic Explorer oraz kosmiczne obserwatoria LISA, Taiji i TianQin, może przynieść rozstrzygające dane. Te czulsze detektory pozwolą nie tylko potwierdzić istnienie dodatkowych ciał, ale i precyzyjniej określić ich parametry.
Choć ostrożność w interpretacji zawsze jest wskazana w astrofizyce, chińskie badania niewątpliwie otwierają nowy rozdział. Każdy przyszły sygnał fal grawitacyjnych będzie można analizować pod kątem ukrytych reżyserów – niewidzialnych gigantów, które od miliardów lat kształtują kosmiczną architekturę.