Astronomové se domnívají, že se jim poprvé podařilo objevit splynutí dvou černých děr, které se vůči sobě pohybovaly po velmi výstředních drahách. Podle studie publikované v Nature Astronomy vědci z Rochester Institute of Technology a University of Florida to může vysvětlit některé podivnosti v datech o fúzi černých děr, jak je pozorují detektory LIGO a Virgo.
Excentrické dráhy jsou známkou toho, že černé díry mohou opakovaně pohlcovat jiné při náhodných setkáních v oblastech s velkou hustotou černých děr, jako jsou galaktická jádra. Nová studie je založená na pozorování splynutí černých děr, které tvořily dvojhvězdu GW190521. Alespoň jedna z těchto černých děr měla hmotnost více než 70 Sluncí. To je mnohem více, než aby tyto černé díry mohly být přímými pozůstatky hvězd – musely obě narůst tím, že v minulosti pohlcovaly další černé díry. Dalo by se tedy říct, že šlo o binární černou díru druhé (nebo nějaké další) generace. Především v hustých hvězdokupách mohou být podobné scénáře evoluce černých děr celkem časté.
Autoři studie podle tiskové zprávy zjistili, že příslušnou událost (fúzi GW190521) nejlépe vysvětluje model s vysokou excentricitou a precesí. Závěr je výsledkem stovky nově provedených numerických simulací na superpočítačích, které zabraly skoro rok.
Zajímavé je také to, že doprovodná studie se na základě dat o fúzi pokouší o nezávislý výpočet Hubbleovy konstanty – klíčového kosmologického parametru, jehož hodnota vypočítaná různými metodami dosud vychází mírně odlišně.
V. Gayathri et al, Eccentricity estimate for black hole mergers with numerical relativity simulations, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-021-01568-w
V. Gayathri et al, Measuring the Hubble Constant with GW190521 as an Eccentric black hole Merger and Its Potential Electromagnetic Counterpart, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/2041-8213/abe388
Zdroj: Rochester Institute of Technology / Phys.org