Czarne dziury w tańcu zniszczenia. Naukowcy wyjaśniają fenomen zjawiska

Ekscentryczne układy podwójnych czarnych dziur od lat stanowią dla badaczy zagadkę. W ostatnim czasie udało się odkryć część sekretów tego rzadkiego zjawiska. Badacze wyjaśniają fenomen "tańca zniszczenia".

Kiedy dwie czarne dziury "spotykają się" w przestrzeni kosmicznej, zaczynają opadać ku sobie po spirali przypominającej niecodzienny taniec. Kończy się on zderzeniem obu obiektów. Taka para czarnych dziur porusza się najczęściej po kolistych orbitach, jednak dla badaczy o wiele ciekawsze są ekscentryczne układy, które zdarzają się znacznie rzadziej.

W wykrywaniu podwójnych układów czarnych dziur pomagają obserwatoria fal grawitacyjnych LIGO i Virgo. Podczas pierwszej kampanii w 2015 zarejestrowano 10 takich układów, z których każdy miał orbitę kołową. Za drugim razem wykryto ich już 30.

Dane pozwoliły badaczom potwierdzić, że jeden na 20 układów charakteryzuje się ekscentryczną obitą o kształcie jajka. Dla naukowców jest to sygnał, że natura i historia tak połączonych dwóch czarnych dziur jest zupełnie inna niż tych, które poruszają się po kolistych orbitach.

Obecnie trwa trzecia kampania LIGO i Virgo, dzięki czemu naukowcy mają nadzieję zarejestrować znacznie więcej sygnałów kolizji czarnych dziur, co pozwoli lepiej zrozumieć, jak dochodzi do powstawania podwójnych układów czarnych dziur.

Według Romero-Shawa, współautora pracy, kołowe orbity dwóch czarnych dziur powstają w układach podwójnych, w których obserwowano wcześniej dwie gwiazdy. Eric Thrane, główny inspektor OzGrav, zauważa, że takie układy "są jak rodzeństwo".

Badacz zauważa, że gwiazdy razem "dorastały", więc ich orbity są kołowe nawet wtedy, gdy umrą i przekształcą się w czarne dziury. O wiele ciekawsze jednak jest zdaniem badaczy obserwowanie ekscentrycznych orbit, które powstają, gdy czarne dziury przypadkowo opadają pod wpływem grawitacji.

Takie obiekty są już w pełni ukształtowane i spotykają się na późniejszym etapie. Kiedy się zderzają, sygnał fal grawitacyjnych wykrywany przez LIGO i Virgo jest zupełnie inny. Można je wykorzystać do zbadania, jak doszło do spotkania obu obiektów. Wideo wyjaśniające powstawanie orbit układów podwójnych czarnych dziur możecie obejrzeć poniżej: