Nauji tyrimai atskleidžia skirtingas juodųjų skylių populiacijas
Juodųjų skylių susijungimų atradimai
Nuo 2015 metų, kai LIGO pirmą kartą užfiksavo erdvėlaikio bangas nuo juodųjų skylių susijungimo, detektoriai LIGO, Virgo ir KAGRA jau surinko šimtus tokių signalų. Po 2024 metų modernizacijos jie fiksuoja tris-keturis susijungimus per savaitę, o pastarųjų metų katalogas padvigubėjo.
Juodųjų skylių susidarymo mechanizmai
Dvi nepriklausomos komandos, naudodamos naujus metodus, išanalizavo duomenis ir padarė panašias išvadas. Juodosios skylės, kurios susijungia, skirstomos į kelias atskiras populiacijas, kiekviena su savo susidarymo mechanizmo žymėmis. Abi šios studijos buvo paskelbtos Physical Review Letters.
Parametrų analizė
Kiekvienas susijungimas užkoduoja mases ir sukinius – greitį ir sukimąsi. Šie parametrai atskleidžia kilmę. Kai kurios poros susidarė iš dviejų žvaigždžių, kurios gyveno ir mirė šalia viena kitos. Kitos susijungė atsitiktinai, susidūrusios tankiuose žvaigždžių spiečiuose. Du keliai palieka subtilius skirtumus masėse ir sukiniuose, kuriuos sunku aptikti šimtų įvykių metu.
Nauji tyrimų metodai
MIT tyrėjų komanda, vadovaujama Keilino Planketo, sukūrė modelį, remdamasi dviem gerai išmatuotais sukinių parametrais – kaip sukimosi dėsningumas atitinka orbitinį judėjimą. Tuo tarpu Šarano Banagiri grupė iš Monash universiteto leido duomenims pačioms nuspręsti, kiek yra atskirų grupių, nesilaikant jokio išankstinio scenarijaus.
Masės ir sukinių analizė
Nors jų pradiniai taškai skyrėsi, abi komandos išskyrė neįprastai masyvių skylių populiaciją – kiekviena virš 40 saulės masių. Planketas nustatė, kad šie „sunkiasvoriai” turi greitus ir chaotiškai orientuotus sukinus, būdingus skylėms, susidariusioms iš ankstesnių susijungimų, o ne žvaigždžių kolapsų. Banagiri nustatė tą pačią masės ribą ir aukštus sukinus, tačiau be aiškios susijungimo kilmės žymės, todėl buvo atsargi su interpretacija.
Tai yra stipriausias įrodymas, kad dalis stebėtų susijungimų yra „antrojo kartos” įvykiai, kur bent viena skylė jau buvo susijungusi anksčiau. Toks mechanizmas galėtų paaiškinti, kaip juodosios skylės patenka į masės diapazoną, kurį žvaigždžių kolapsas turėtų palikti tuščią, ir kaip augo supermasyvios skylės galaktikų centruose. Detektoriams tampant jautresniems masyvioms poroms, šių populiacijų ribos taps dar ryškesnės.
