Sciencemag.cz
Doporučujeme
Alespoň o tvrdí vědci z MITu.
Binární černé díry mohou, pokud víme, vznikat dvěma způsoby. První možností je vznik z dvojice hvězd, které jsou obě dostatečně hmotné na to, aby prošly celým procesem přes výbuch supernovy a gravitační zhroucení do černé díry (děr). V tomto případě by měly mít černé díry relativně sladěné rotace, protože by na měly dost času (už ve fázi hvězd). Dále má platit, že mají-li černé díry dvojhvězdy přibližně stejnou rotaci, vědci se domnívají, že se musely vyvinout v relativně klidném prostředí, například v galaktickém disku.
Druhým scénářem je samostatný vývoj dvou černých děr, kdy obě mají vlastní sklon roviny rotace na sobě nezávislou rychlost otáčení. Některé extrémní astrofyzikální procesy pak černé díry dostanou natolik blízko k sobě, že vytvoří binární systém. K takovému spojení by pravděpodobně nedošlo v klidném galaktickém disku, ale v hustším, dynamičtějším prostředí, například v kulové hvězdokupě, kde interakce tisíců hvězd může srazit dvě černé díry k sobě. Takže: pokud mají černé díry dvojhvězdy náhodně orientované roviny rotace, vznikly pravděpodobně v kulové hvězdokupě.
Otázka zní, jaký může být podíl obou těchto scénářů, nebo snad dokonce probíhá pouze jeden z nich? Doposud astronomové odvodili rotace černých děr v 69 binárních systémech černých děr, které byly měřeny pomocí detektorů gravitačních vln LIGO a Virgo. Nicméně příslušná data údajně neumožňují mezi oběma scénáři spolehlivě rozhodnout, tvrdí v nové studii vědci z MITu (autoři studie: Sylvia Biscoveanu, Colm Talbot, Salvatore Vitale). I drobné úpravy použitých modelů a výchozích předpokladů totiž způsobí, že nám jako většinový scénář vzniku černých děr vyjde něco jiného. Autoři studie odhadují, že pokud nepřijdeme s nějakým nových přístupem k problému, bude ke spolehlivějšímu rozhodnutí potřeba určit rotace u asi tak 100 dalších párů černých děr.
Spin it as you like: The (lack of a) measurement of the spin tilt distribution with LIGO-Virgo-KAGRA binary black holes
Salvatore Vitale, Sylvia Biscoveanu and Colm Talbot
A&A, 668 (2022) L2
DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202245084
Zdroj: MIT News
Poznámky PH:
Co je podmínka nutná a co dostačující? S jakou pravděpodobností se dvě dostatečně hmotné hvězdy v dvojhvězdě přemění na binární černou díru? (Opačný scénář: exploze supernovy pár odtrhnou od sebe.)
Detektory gravitačních vln zaznamenají pouze srážky černých děr, takže už máme potvrzených a „změřených“ 69 těchto srážek? Nemůže být ale problém i v tom, že srážky černých děr v jejich binárním systému také nebudou náhodné, ale jejich pravděpodobnost bude záviset i na scénáři vzniku?
