Eksperyment LIGO po raz drugi wykrył fale grawitacyjne. Tym razem powstały one wskutek zderzenia dwóch czarnych dziur odległych od nas o 1,4 miliarda lat świetlnych, które wpadły na siebie z prędkością równą połowie prędkości światła.

Fale grawitacyjne

W przeciwieństwie do pierwszego przypadku odkrycia fal grawitacyjnych, gdy mieliśmy do czynienia z bardzo wyraźnym sygnałem, tym razem sygnał był słaby i został zauważony dopiero dzięki wykorzystaniu zaawansowanych technik analitycznych. Gdy po raz pierwszy zanotowaliśmy fale grawitacyjne, sygnał był krótki i wyraźny, od razu było go widać w danych. Teraz zaś mamy zupełnie inny obraz. Nie wystąpił łatwy do zauważenia skok sygnału. Jest on całkowicie ukryty w szumie tła – mówi Salvatore Vitale z MIT i członek zespołu LIGO.

Szczegółowe badania pozwoliły stwierdzić, że czarne dziury, które się zderzyły, miały masę o 14,2 i 7,5 większa od masy Słońca. Fale grawitacyjne powstały bezpośrednio przed ostatecznym połączeniem się dziur. W ostatniej sekundzie przed połączeniem pędziły one w swoim kierunku z prędkością 150 000 km/s i okrążały się 55 razy na sekundę. Wynikiem połączenia jest czarna dziura o masie 20,8 mas naszej gwiazdy. Pozostałe 0,9 masy Słońca zostało wyemitowane w formie energii fal grawitacyjnych.
Pierwszy sygnał świadczący o obecności fal grawitacyjnych zarejestrowano 14 września ubiegłego roku. Najnowszy sygnał pochodzi z 26 grudnia.

Kolizja czarnych dziur

Kolizja czarnych dziur

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki odkrywaniu i analizie kolejnych fal grawitacyjnych dowiedzą się, w jaki sposób pochodzi do połączenia czarnych dziur. Jedna hipoteza zakłada, że czarne dziury łączą się, gdy dwie krążące wokół siebie gwiazdy zamieniają się w czarne dziury i z czasem dochodzi do ich spotkania. Zgodnie z inną hipotezą w obszarach, gdzie występuje duże zagęszczenie niezależnych czarnych dziur zdarza się, że tego typu obiekty zbliżą się do siebie na tyle, iż zaczynają się przyciągać i w końcu się łączą. To bardzo różne scenariusze i chcemy się dowiedzieć, który z nich zachodzi częściej – mówi Vitale. Analiza fal grawitacyjnych może też powiedzieć nam dużo o początkach wszechświata. Przez pierwszych około 380 000 lat istnienia wszechświat był nieprzenikalny dla światła. Jednak fale grawitacyjne mogły się w nim przemieszczać. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda się wykryć te wczesne fale grawitacyjne i lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata.

 

Źródło: MIT, KopalniaWiedzy

Polecane: