Nauji gravitaciniai signalai atskleidžia juodųjų skylių susijungimo paslaptis

Juodųjų skylių susijungimai: nauji gravitaciniai signalai

Detektoriai LIGO, Virgo ir KAGRA užfiksavo šimtus juodųjų skylių susijungimų. Dalis šių objektų susiformavo po supernovų sprogimų, tačiau daugelis jų vėl susiduria. Šis procesas vadinamas hierarchiniais susijungimais. Dažniausiai tai vyksta itin tankiuose žvaigždžių spiečiuose, kur objektai nuolat traukia vienas kitą gravitaciniu būdu.

Spinų reikšmė juodųjų skylių kilmei

Mokslininkai, įskaitant Salvatore Vitale ir Kailyn Plunkett iš MIT, tyrė GWTC-4.0 katalogą, surinktą ketvirtojo stebėjimo ciklo metu. Pagrindinis raktas į juodųjų skylių kilmę yra jų spinai. Pirminės juodosios skylės sukasi lėtai, o po susijungimo jų sukimosi greitis gali siekti iki 70% maksimalaus. Jei spinai nėra statmeni orbitai, pora pradeda „vilkuoti”, ir tai atsispindi gravitaciniuose signaluose.

Hierarchinių susijungimų dažnumas

Tyrėjai nustatė, kad apie 14% susijungimų įvyksta su bent viena „antrine” juodąja skyle. Masės nuo 10 iki 30 Saulės masių dažniausiai būna pirminės, o nuo 20 iki 40 ir daugiau – tikėtina, kad tai antroji karta. Taip Visata palaipsniui formuoja vis didesnes juodąsias skyles.