Polscy fizycy współautorami odkrycia podważającego obecne modele astrofizyczne
Międzynarodowe konsorcjum LIGO-Virgo-KAGRA poinformowało o detekcji najcięższych czarnych dziur, jakie kiedykolwiek udało się zarejestrować za pomocą fal grawitacyjnych. W przełomowym odkryciu, dokonanym przez amerykańskie obserwatoria LIGO w Hanford i Livingston, uczestniczyli także fizycy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.
W wyniku kosmicznego zderzenia powstała czarna dziura o masie ponad 240 razy większej od masy Słońca, a zarejestrowany sygnał tego wydarzenia oznaczono jako GW231123. Łączące się obiekty miały odpowiednio około 100 i 140 mas Słońca i cechowały się niezwykle szybką rotacją, co sprawiło, że sygnał był szczególnie złożony i trudny do analizy, a jednocześnie sugerował nietypową historię ewolucji tego układu. Badacze podkreślają, że odkrycie tak masywnego i dynamicznego systemu to wyzwanie nie tylko dla metod analizy danych, ale i dla teorii opisujących powstawanie czarnych dziur.
Dotychczasowe modele ewolucji gwiazd nie przewidują bowiem istnienia tak ciężkich obiektów. Jedną z hipotez jest możliwość, że obserwowane czarne dziury powstały w wyniku wcześniejszych zderzeń mniejszych obiektów. Do tej pory konsorcjum LVK zarejestrowało sygnały z około 100 takich kosmicznych połączeń, z których najcięższym pozostawało dotąd GW190521 o łącznej masie około 140 Słońc.
– Prowadzone przez nas prace w ramach współpracy Virgo obejmują monitorowanie i badania propagujących się wokół Ziemi fal elektromagnetycznych ekstremalnie niskich częstotliwości, które mogą zakłócać ultraprecyzyjne pomiary detektorów fal grawitacyjnych – powiedział profesor Michał Ostrowski.
Aby zrozumieć sygnał GW231123, naukowcy musieli sięgnąć po najbardziej zaawansowane modele teoretyczne, zdolne uwzględnić niezwykle złożoną dynamikę szybko rotujących czarnych dziur. Odkrycie to znalazło się więc na granicy obecnych możliwości – zarówno technologii detekcji, jak i teorii wyjaśniających procesy prowadzące do formowania się tak ekstremalnych obiektów.
Detekcja GW231123 pokazuje, że dzięki globalnej współpracy naukowcy potrafią sięgnąć do samej granicy poznania, aby uchwycić najbardziej ekstremalne zjawiska w kosmosie. To także dowód, że polscy badacze są ważną częścią tej światowej przygody poznawczej, współtworząc odkrycia, które na nowo piszą historię współczesnej astrofizyki i otwierają drogę do kolejnych przełomów. Każdy taki sygnał fal grawitacyjnych to nie tylko echo kosmicznej katastrofy, ale też krok ku nowemu rozdziałowi w rozumieniu przemian zachodzących we Wszechświecie.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Polska spółka kosmiczna chce wejść do grona liderów w Europie
Grafika tytułowa: NASA Hubble Space Telescope / Unsplash
