Gravitācijas viļņu plīsums, ko LIGO uztvēra 2015. gada septembrī, nevarētu būt saistīts ar melnu caurumu veidošanos vienas lielas zvaigznes iekšpusē, apgalvo astronomi rakstā, kas publicēts žurnālā Physical Review Letters.
“Mūsu aprēķinu rezultāti rāda - ja melno caurumu pāris, kas izraisīja GW150914 uzliesmojumu, radās vienas zvaigznes iekšpusē, tad to apvienošanās būtu īsāka, nekā patiesībā ir. Reālo un virtuālo gravitācijas viļņu modeļi sāk sakrist tikai tad, kad zvaigznītes blīvums mūsu modelī pazeminās līdz vakuuma līmenim,”saka Džozefs Fedrovs no Japānas Kioto universitātes.
2015. gada septembrī, praktiski tūlīt pēc atjauninātās LIGO ieslēgšanas, zinātnieki atklāja gravitācijas viļņu plīsumu, kas radās, apvienojot melnos caurumus ar kopējo masu 65 Saules. Pēc tam LIGO reģistrēja vēl piecus notikumus, ko arī ar vienu izņēmumu izraisīja lielu melno caurumu apvienošanās.
Šis atklājums aizsāka jaunu diskusiju kārtu zinātnieku starpā: kā tieši varēja rasties šādi melno caurumu pāri un vai ir iespējams izsekot to veidošanās vēsturei, kā notiek apvienošanās.
Daži astronomi uzskata, ka melnie caurumi šādos pāros rodas vienatnē un tikai pēc ļoti ilga laika pietuvojas viens otram un saplūst. Šī teorija uzliek ļoti stingri ierobežojumus apvienošanās biežumam un vietai, kur tie var notikt - patiesībā melno caurumu pāri rodas tikai superdensās gredzenveida kopās galaktiku nomalēs.
Pastāv arī alternatīva teorija, kurai nav šādu trūkumu. Tās atbalstītāji uzskata, ka melno caurumu pāri veidojas tūlīt pēc īpaši lielu zvaigžņu nāves, kuru masa pārsniedz Saules masu 50-60 reizes. Pēdējos dzīves posmos šādos apgaismes ķermeņos var rasties anomāli blīvi reģioni, kuru dēļ tie burtiski saplīst, pārvēršoties divās neitronu zvaigznēs vai melnajos caurumos.
Kā pierādījumu šīs idejas autori norādīja uz vienu no galvenajiem noslēpumiem - gravitācijas viļņu plīsumu, par kura atklāšanu amerikāņu zinātnieki šogad saņēma Nobela prēmiju fizikā. Fakts ir tāds, ka Fermi teleskops pēc tam reģistrēja vāju gamma staru uzliesmojumu, kas parādījās apmēram tajā pašā laikā un tajā pašā debesu daļā, kur bija GW150914 eksplozija.
Fedrovs un viņa kolēģi nolēma pārbaudīt, vai tas tiešām tā var būt, un tāpēc viņi izveidoja zvaigznes modeli ar saules masu 60 Saules, kas teorētiski spēj radīt vajadzīgās masas melno caurumu pāri. Novērojot šo objektu veidošanos un to turpmāko sadursmi, zinātnieki salīdzināja iegūtos gravitācijas viļņu profilus ar LIGO datiem un mēģināja iegūt identitāti.
Reklāmas video:
Kā izrādījās, pat ļoti “vecu” un uzpūstu zvaigžņu zarnu augstais blīvums manāmi paātrināja melno caurumu saplūšanas procesu: tie palēnina kustību, “pieķeroties” apkārt esošajai superdens spiedienam. Kā liecina zinātnieku aprēķini, šīs palēnināšanās rezultātā zibspuldzes garums tiks samazināts par 1,5-3 reizes.
Tādēļ gravitācijas viļņi, ko rada šādi melnie caurumi, "dvīņi", ievērojami atšķirsies no tiem, kas rodas atsevišķu melno caurumu apvienošanās rezultātā. Tomēr neviens no Fedrova un viņa kolēģu aprēķinātajiem scenārijiem nav līdzīgs GW150914 un citiem LIGO ierakstītajiem gravitācijas viļņu pārrāvumiem. Tas viss liek domāt, ka gamma staru un gravitācijas viļņu eksplozijas sakritība, iespējams, bija tikai sakritība.
Kā uzsver pētnieki, šādu "dvīņu" pēdu neesamība nebūt nenozīmē, ka tie principā neeksistē Visumā, kaut arī iespējas to panākt ir diezgan mazas. Turpmākie LIGO, ViRGO un jauno gravitācijas viļņu detektoru novērojumi, pēc Fedrow teiktā, palīdzēs pārbaudīt, vai tas tā ir vai nav.
