Crne rupe: Kosmički signali od pre sedam milijardi godina stigli do Zemlje

Zamislite energiju osam Sunaca oslobođenu u kosmos odjednom.

Ovaj gravitacioni „potres“ proširio se iz najvećeg do sada zapaženog sudara dve crne rupe.

Kosmički signali nastali ovim sudarom putovali su do Zemlje sedam milijardi godina, ali su još uvek bili dovoljno snažni da u maju prošle godine utiču na laserske detektore u Americi i Italiji.

• Džinovske plešuće crne rupe se ponašaju baš kao što su naučnici pretpostavljali
• Pogled na svemir koji oduzima dah
• Misterije svemira i nestanak džinovske zvezde

Naučnici kažu da je sudarom dve crne rupe nastala jedna velika, 142 puta teža od Sunca.

To je važno, jer naučnici već dugo uspevaju da pronađu ili vrlo male ili džinovske crne rupe, dok ih je ovo otkriće nateralo da definišu novi tip crnih rupa srednje veličine, koje su od 100 do 1.000 puta teže od Sunca.

Prvu registrovanu crnu rupu srednje veličine analizirao je međunarodni tim LIGO–VIRGO, koji nagleda rad tri superosetljiva gravitaciona sistema za detekciju talasa u Evropi i Americi.

Šta je crna rupa?

• Crna rupa je deo svemira gde je materija sabijena
• Sila gravitacije je tako jaka da ništa, čak ni svetlost, ne može da pobegne
• Crne rupe nastaju eksplozijom pojedinih velikih zvezda
• Neke su gigantske, mase više milijardi puta veće od Sunca
• Kako tačno nastaju – u središtima galaksija – nije poznato
• Naučnici pronalaze crne rupe na osnovu njihovog delovanja na okruženje
• Crne rupe proizvode gravitacione talase koji se spiralno sudaraju

Laserski instrumenti međunarodnog tima „hvataju“ vibracije u prostoru i vremenu koji nastaju kataklizmičnim dešavanjima u kosmosu, a 21. maja 2019, pronašli su jak signal koji je trajao samo deseti deo sekunde.

Kompjuterski algoritmi pronašli su izvor – dve crne rupe koje su se sudarile. Jedna je 66 puta veće mase od Sunca, a druga 85.

Oni su izračunali da je sudar udaljen oko 150 milijardi triliona kilometara.

„To je zaista neverovatno“, kaže profesor Nelson Kirstensen iz opservatorije „Azurna obala“ u Francuskoj.

„Signal je opstao sedam milijardi godina. Dakle, sudar se dogodio pre nešto više od pola vremena koliko postoji Univerzum, a sada su ga registrovali detektori na Zemlji“, objašnjava za BBC.

Gravitacioni talasi – odjeci u vremenu i prostoru

• Postojanje gravitacionih talasa pretpostavila je Opšta teorija relativiteta
• Naučnici su decenijama razvijali tehnologiju da bi mogli da ih detektuju
• Predstavljaju odjeke velikih događaja u prostoru i vremenu, kao što su sudari
• Mase koje se kreću pri ubrzanju proizvode talase koji putuju brzinom svetlosti
• Izvori gravitacionih talasa koje su naučnici do sada uspeli da detektuju su crne rupe i neutronske zvezde
• Detekcija talasa otvara put u nova kosmička otkrića

Činjenica da je u sudaru učestvovala crna rupa 85 teža od Sunca uzbudila je naučnike, jer dosadašnja saznanja da crne rupe nastaju prilikom eksplozije zvezda nisu bila dovoljna da odgovore na sva pitanja.

Kada potroše nuklearno gorivo, zvezde eksplodiraju i ukoliko su bile dovoljno velike, nastaju crne rupe.

Međutim, proučavanja fizike utrobe velikih zvezda ukazuju da je nemoguće da crne rupe nastanu od zvezda koje su između 65 i 120 puta teže od Sunca.

Od takvih zvezda ne ostane ništa kada eksplodiraju.

• Šta astronomima otkriva najblještavija supernova
• Pentagon objavio video snimke NLO
• Perseidi – kiša meteora poput nijedne druge

Ako su naučnici u pravu, onda je najverovatnije objašnjenje za postojanje crne rupe koja je oko 85 puta teža od Sunca da je ona rezultat prethodne, veće unije dve crne rupe.

A to je, veruje profesor Martn Hendri sa britanskog Univerziteta u Glazgovu, dokaz da Univerzum evoluira.

„Govorimo o hijerarhiji spajanja crnih rupa, što je potencijalno način na koji nastaju sve veće crne rupe“, kaže.

„Ko zna? Crna rupa 142 puta teža od Sunca mogla je da se spoji sa drugim velikim crnih rupama, pa su one mogle da se spoje dalje, sve do gigantskih crnih rupa kakve pronalazimo u centrima galaksija“.

Međunarodni tim LIGO-VIRGO prijavio je ovaj događaj 21. maja 2019 (kataloški broj talasa GW190521) kroz dva naučna rada.

Jedan je objavljen u stručnom časopisu Physical Review Letters i opisuje samo otkriće.

Drugi je izašao u The Astrophysical Journal Letters, i u njemu se razmatraju fizičke karakteristike signala i naučne implikacije njegovog otkrivanja.

GW190521 je jedan od preko 50 gravitacionih talasa koji su prethodno istraživani u laserskim laboratorijama.

Tempo istraživanja je značajno ubrzan od kada je međunarodni tim sarađivao na metodama detekcije gravitacionih talasa, za šta su 2015. dobili Nobelovu nagradu.

„Radimo na povećanju senzitivnosti detektora i može se desiti da počnemo da pronalazimo više od jednog izvora talasa dnevno. Imaćemo kišu crnih rupa!

„To je predivno jer tako mnogo više saznajemo o njima“, kaže za BBC profesorka Aleksandra Buonano, direktorka Instituta „Maks Plank“ za gravitacionu fiziku u nemačkom gradu Postdam.

• Lasersko svetlo prolazi kroz mašinu, a njegov snop se račva na dva dela
• Snopovi se odbijaju o ogledala
• Na kraju, dva snopa se spajaju i usmeravaju na detektor
• Ako naiđu gravitacioni talasi, oni utiču na svetlost lasera
• Naučnici pretpostavljaju da talasi suptilno rastežu i sabijaju zrake u prostoru
• To stvara kvalitativne promene snopa
• Fotodetektori mogu da pronađu takve promene kada se snopovi ponovo spoje

Pratite nas na Fejsbuku i Tweets by bbcnasrpskom
. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk