Gravitációs hullámverés

Az összeütköző fekete lyukak természetesen nem bocsátanak ki sem fényt, sem mást. Viszont hullámokat keltenek a téridő szövedékében, melyeket még Einstein jósolt meg, és egy ideje már detektálni is tudjuk őket. Az említett összeütközés után keletkező új fekete lyukról például sokat elárulnak ezek a létrejöttével meginduló hullámok. 

Az ARC Gravitációs Hullámfelfedezés Kiválósági Központban (OzGrav) dolgozó gravitációs hullámokat kutató tudósok egy csoportja arról számolt be, hogy

két fekete lyuk összeolvadása után, a létrejött új fekete lyuk nem egyszer, hanem többször is „csiripelt”, azaz gravitációs hullámokat árasztott, intenzív téridő-hullámok formájában, melyekben az alakjáról kódolt információ rejlett.

A kutatás eredményeiről beszámoló tanulmányban levezették, hogy miként képesek kódolni az egyesülő égitestek és az így létrejövő végső forma alakjait, ezek a különös hullámok.  A tudósok először is szuperszámítógépek segítségével szimulálták a fekete lyukak ütközését. Ezt követően összehasonlították a létrejött fekete lyuk gyorsan változó alakját az általa kibocsátott gravitációs hullámokkal.

Összetett jelek

Christopher Evans, a Georgia Institute of Technology (USA) végzős hallgatója és társszerzője így mesélt erről: „Felfedeztük, hogy ezek a jelek sokkal gazdagabbak és összetettebbek, mint általában gondoltuk, lehetővé téve számunkra, hogy többlet információhoz jussunk a végső fekete lyuk nagymértékben változó alakjáról.”

Calderón Bustillo professzor hozzátette: "Az ütköző fekete lyukakból származó gravitációs hullámok egyszerű jelek, amelyekre a "csipogás" kifejezést használjuk. Amint két fekete lyuk megközelíti egymást, növekvő frekvenciájú és amplitúdójú jelet bocsátanak ki, amely jelzi a pálya sebességét és sugarát. A jel magassága és amplitúdója növekszik, ahogy a két fekete lyuk egyre gyorsabban közeledik egymáshoz. Az ütközés után a maradék fekete lyuk állandó hangmagasságú, lassan elenyésző amplitúdójú jelet bocsát ki, épp mint egy beragadt csengő hangja."

A tanulmányból az is kiderült, hogy valami egészen váratlan történik, ha az ütközést a végeredményként létrejövő fekete lyuk „egyenlítőjéből” figyelik meg. „Amikor az egyenlítő felől figyeltünk, azt tapasztaltuk, hogy a végső fekete lyuk összetettebb jelet bocsátott ki, melynek hangmagassága néhányszor emelkedik és csökken, mielőtt végleg elenyészik."

"Más szavakkal: a fekete lyuk többször is csipog” - tette hozzá Calderón Bustillo professzor.

Csipogó fekete gesztenye

„Felfedeztük, hogy ez összefügg a végső fekete lyuk alakjával, amely egyfajta gravitációs hullám-világítótoronyként viselkedik. Amikor a két eredeti szülő fekete lyuk különböző méretű, a végső fekete lyuk kezdetben gesztenye alakot vesz fel, az egyik oldalán egy csúccsal, a másikon szélesebb, simább hátsó résszel.”

„Rájöttünk arra is, hogy a fekete lyuk intenzívebb gravitációs hullámokat bocsát ki az erősebben görbült régióin, melyek a csúcsát veszik körül. Ez azért van, mert a létrejövő fekete lyuk is forog, és a csúcsa, valamint a hátsó oldala többször mutat a megfigyelő felé, többszörös csipogást produkálva."

(Forrás: CommunicationsPhysics Kép: NASA, OzGrav)