გრავიტაციული ტალღების დეტექტორებმა LIGO და Virgo დააფიქსირეს ორი შავი ხვრელის შეჯახება, რომელთაგანაც ერთი მეორეზე სამჯერ მასიური იყო. მასათა ასიმეტრიის გამო დაჯახების შედეგად წარმოიქმნა განსხვავებული სიხშირის გრავიტაციული ტალღები.

აქამდე გრავიტაციული ტალღების საშუალებით ფიქსირდებოდა დაახლოებით თანაბარი მასის მქონე შავი ხვრელების შერწყმა. მაგრამ 2019 წლის 12 აპრილს დაფიქსირდა 2.4 მილიარდი სინათლის წლით დაშორებული შავ ხვრელთა სისტემა, რომელთაგანაც ერთ-ერთის მასა დაახლოებით 30 მზის მასა იყო, მეორესი კი მხოლოდ რვა.

ტოლი მასის შავი ხვრელების ერთმანეთის გარშემო ბრუნვისას გამოსხივებული გრავიტაციული ტალღების სიხშირე 2-ჯერ მეტია თითოეული ობიექტის ორბიტალური სიხშირისა. გაორმაგება გამოწვეულია მასების ტოლობით, თითოეული ობიექტის მიერ ორბიტის ნახევარის გავლისას შავი ხვრელების სისტემა უბრუნდება თავის საწყის მდგომარეობას. როდესაც შავ ხვრელთა მასა განსხვავებულია, აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის თანახმად, უნდა წარმოიქმნას დამატებითი, უფრო სუსტი და უფრო მაღალი სიხშირის მქონე ტალღები, ობერტონები. კერძოდ, პირველ დამატებით ობერტონს ძირითად ტალღაზე 1.5-ჯერ მეტი სიხშირე უნდა ჰქონდეს. სწორედ ეს მოვლენა დააფიქსირეს LIGO/Virgo კოლაბორაციის მკვლევარებმა.

ახალი მონაცემები მეცნიერებს დაეხმარებათ შავ ხვრელთა წყვილების ფორმირების პროცესის შესწავლაში. თეორიულად შესაძლებელია, რომ შავი ხვრელების ბინარული სისტემა წარმოიქმნას მასიურ ვარსკვლავთა წყვილისგან. შესაძლებელია ასევე ორი შავი ხვრელი დამოუკიდებლად ჩამოყალიბდეს და შემდგომში იპოვონ ერთმანეთი (დინამიური მოდელი). თუმცა, ზოგიერთი მეცნიერის აზრით, ზემოთხსენებული შავი ხვრელების სისტემის წარმოქმნის მიზეზი უფრო რთული უნდა იყოს. კერძოდ, შესაძლებელია, იგი ჩამოყალიბებულიყო შავ ხვრელთა რამდენიმე თაობის შერწყმის შედეგად.

ვიდეოში მოყვანილია განსხვავებული მასის შავი ხვრელების შერწყმის სიმულაცია:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=5AkT4bPk-00&feature=emb_logo

წყარო:

https://www.sciencemag.org/news/2020/04/gravitational-waves-reveal-unprecedented-collision-heavy-and-light-black-holes