O coliziune ȋntre două găuri negre a fost observată pentru prima dată şi a fost de 10 miliarde de ori mai rapidă decât se credea anterior dovedind că teoria lui Albert Einstein este corectă.
Două găuri negre care orbitează una în jurul celeilalte, scapă de undele gravitaționale pe măsură ce se rotesc mai aproape una de alta. Cu toate acestea, ca și în cazul precesiei (mișcarea axei de rotație a unui corp rigid prin care se produce deplasarea liniei nodurilor), teoria relativității generale a lui Einstein indică modul în care găurile negre pot afecta precesia sau mișcarea. De asemenea, Einstein a prezis undele gravitaționale în 1916 în teoria sa.
Găurile negre au arătat semne extreme de ȋnclinare, o mișcare de răsucire cunoscută sub numele de precesiune. Este pentru prima dată când acest fenomen a fost văzut vreodată în găurile negre. Viteza oscilării, calculată cu o rată de trei ori pe secundă, este un exemplu de calcul făcut de Einstein în cadrul teoriei sale generale a relativității.
Este pentru prima dată când această predicție a lui Einstein a fost observată de oamenii de știință, văzând o precesie în găurile negre. Rezultatul a verificat teoria lui prin evenimentul extrem al celor două găuri negre care se ciocnesc.
Astfel de regiuni astronomice ale spațiului sunt numite și găuri negre binare sau sisteme care conțin două găuri negre care orbitează aproape una de alta.
„Întotdeauna am crezut că găurile negre binare pot face acest lucru”, a spus Mark Hannam, profesor la Institutul de Explorare Gravitativă al Universității Cardiff din Marea Britanie și coautor al studiului.
„Speram să găsim un exemplu încă de la prima detectare a undelor gravitaționale. A trebuit să așteptăm cinci ani și peste 80 de detectări separate, dar în sfârșit avem unul.”
După ce găurile negre s-au ciocnit, fenomenul a produs ondulații care s-au dispersat în tot universul. Aceste ondulații au creat unde gravitaționale. După prăbușire, găurile negre au fuzionat și au lansat un semnal gravitațional, numit GW200129. Acest val a avut o rată de precesiune de trei ori pe secundă.
Precesia are loc atunci când obiectele care se rotesc se schimbă în timp. Acest aspect a fost observat anterior în stele neutronice care orbitează una in jurul celelaltei, dar acele precesiuni au fost atât de slabe, încât au fost observabile doar de câteva ori pe parcursul anului. Precesia găurilor negre a fost destul de vizibilă pentru prima dată în istorie.
„Este de 10 miliarde de ori mai rapid decât ceea ce a fost găsit în măsurătorile anterioare, așa că este într-adevăr cel mai extremă ipoteză a teoriei lui Einstein în care spațiul și timpul sunt deformate și distorsionate în moduri complet nebunești”, a spus Hannam.
Cercetătorii de la Universitatea Cardiff au reușit să identifice precesia analizând datele adunate în 2020 de trei detectoare de unde gravitaționale situate în Italia, Statele Unite și Japonia. Deoarece cercetătorii au reușit să detecteze precesia din zgomot în datele colective, mai degrabă decât să treacă printr-o analiză prealabilă care nu a arătat nicio precesie, au descoperit că cea mai bună explicație pentru zgomot s-a datorat găurii negre care se rotește la o „limită superioară permisă de relativitatea generală”, provocând precesia.
Ciocnirea și fuziunea extremă a celor două stele este o relatare fără precedent, care este semnificativă pentru a demonstra că teoria lui Einstein a fost corectă.
Cercetătorii vor începe să caute în univers alte găuri negre care se ciocnesc, pentru a vedea dacă acesta a fost cu adevărat un fenomen rar sau dacă este mai frecvent decât credeau.
Articol de Răzvan Lupu
