Un studiu descoperă că sunetele găurilor negre apar în două frecvențe universale

Găurile negre sunt unele dintre cele mai exotice obiecte din Univers. Cu ajutorul detectoarelor de unde gravitaționale, este posibil să se detecteze sunetul pe care îl produc două găuri negre atunci când fuzionează; până în prezent au fost descoperite aproximativ 70 de astfel de sunete.

O echipă de cercetători de la Institutul de Studii Teoretice din Heidelberg (HITS) prezice acum că în acest ,,ocean de voci”, sunetele apar în mod preferențial în două intervale de frecvență universale.

Studiul a fost publicat în The Astrophysical Journal Letters.

Descoperirea undelor gravitaționale în 2015 – postulată deja de Einstein în urmă cu 100 de ani – a dus la acordarea Premiului Nobel pentru Fizică în 2017 și a inițiat zorii astronomiei undelor gravitaționale.

Atunci când două găuri negre de masă stelară fuzionează, acestea emit unde gravitaționale de frecvență crescândă, așa-numitul semnal chirp, care poate fi ,,auzit” pe Pământ.

Unele dintre cele mai exotice obiecte din Univers

Din observarea acestei evoluții a frecvenței (chirp), oamenii de știință pot deduce așa-numita ,,masă chirp”, o combinație matematică a maselor celor două găuri negre individuale.

Până în prezent, s-a presupus că găurile negre care fuzionează pot avea orice masă. Cu toate acestea, modelele echipei sugerează că unele găuri negre vin cu mase standard, care apoi rezultă în chirpuri universale.

,,Existența acestor mase universale nu numai că ne spune cum se formează găurile negre”, spune Fabian Schneider, care a condus studiul la HITS, ,,dar poate fi folosită și pentru a deduce ce stele explodează în supernove”.

În afară de aceasta, el oferă informații despre mecanismul supernovelor, despre fizica nucleară și stelară incertă și oferă o nouă modalitate pentru oamenii de știință de a măsura expansiunea cosmologică accelerată a Universului, scrie Phys.org.

Consecințe grave pentru soarta stelelor

Găurile negre de masă stelară cu mase de aproximativ 3-100 de ori mai mari decât cea a Soarelui sunt punctele finale ale stelelor masive care nu explodează în supernove, ci se prăbușesc în găuri negre.

Progenitoarele găurilor negre care duc la fuziuni se nasc inițial în sisteme stelare binare și cunosc mai multe episoade de schimb de masă între componente: în special, ambele găuri negre provin din stele care au fost deposedate de învelișurile lor.

,,Dezgolirea învelișului are consecințe grave pentru soarta finală a stelelor. De exemplu, face ca stelele să explodeze mai ușor într-o supernovă și, de asemenea, duce la mase universale ale găurilor negre, așa cum prevăd acum simulările noastre”, spune Philipp Podsiadlowski de la Universitatea Oxford, al doilea autor al studiului și în prezent profesor invitat Klaus Tschira la HITS.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O gaură neagră supermasivă aruncă un jet de înaltă energie spre Pământ

Cum am ști dacă Pământul s-ar fi format într-o gaură neagră?

De ce nu s-a prăbușit Big Bangul într-o gaură neagră uriașă?

A fost obținută prima imagine directă cu jetul eliberat de o gaură neagră