O.S.E.L. - Nedávná masivní gravitační událost mohla být srážkou primordiálních černých děr
 Nedávná masivní gravitační událost mohla být srážkou primordiálních černých děr
Gravitační observatoře 21. května 2019 detekovaly zatím nejmasivnější gravitační událost, která je známá jako GW190521. Podle převládající hypotézy šlo o srážku černých děr o hmotnostech 85 a 66 Sluncí, což je problematické pro stávající teorie supernov. Proto se objevují exotičtější vysvětlení, jako třeba nejnovější hypotéza o srážce primordiálních černých děr.

Nejmasivnější gravitační událost. Kredit: D. Ferguson, K. Jani, D. Shoemaker, P. Laguna, Georgia Tech, MAYA Collaboration).
Nejmasivnější gravitační událost. Kredit: D. Ferguson, K. Jani, D. Shoemaker, P. Laguna, Georgia Tech, MAYA Collaboration).

Početný globální tým gravitačních astronomů LIGO/Virgo collaboration v září 2020 ohlásil detekci gravitačních vln, které k nám přilétly ze zatím nejvíce masivní srážky dvou objektů. Událost, která nese označení GW190521, vzbudila velkou pozornost a objevila se řada hypotéz. K samotné detekci došlo 21. května 2019.

 

Antonio Riotto. Kredit: Université de Genève.
Antonio Riotto. Kredit: Université de Genève.

Podle té převládající šlo o srážku dvou černých děr, z nichž minimálně ta masivnější je dost problematická. Měly by to být černé díry o hmotnosti 85 a 66 Sluncí, přičemž jejich srážkou by vznikla černá díra o hmotnosti 142 Sluncí. Zbývající hmota odpovídající 9 Sluncím se v té srážce vyzářila v podobě gravitačních vln. Teorie supernov párové nestability (pair-instability supernova) předpovídá „zakázané“ hmotnosti černých děr hvězdných velikostí (mass gap) a právě zmíněná masivnější černá díra události GW190521 by měla zrovna takovou hmotnost mít.

 

Antonio Riotto ze švýcarské Université de Genève a jeho kolegové nedávno analyzovali data události GW190521 a přišli s další exotickou hypotézou.

 

Detekce události GW190521. Kredit: R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration).
Detekce události GW190521. Kredit: R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration).

Podle nich by mohlo jít o srážku nikoliv černých děr vzniklých zhroucením masivních hvězd, ale o srážku primordiálních černých děr, které by měly být pozůstatkem velmi raného vesmíru. Primordiální černé díry přitom zcela snadno obcházejí problém se „zakázanými“ hmotnostmi černých děr zmíněné teorie supernov.

 

K tomu je nutné poznamenat, že primordiální černé díry jsou zatím zcela hypotetické. S jejich existencí to navíc nevypadá příliš dobře, pokud alespoň okouzlený laik může soudit. Nicméně, jak je vidět, stále mají své zastánce. Riotto a spol. si to spočítali a modelovali, přičemž brali v úvahu předpokládané vlastnosti primordiálních černých děr i vlastnosti naopak již potvrzených jevů, jako je reliktní záření vesmíru (CMB, cosmic microwave background). Nakonec jim vyšlo, že by skutečně mohlo jít o srážku primordiálních černých děr.

 

A možná to nebude všechno. Riotto s kolegy hodlají hledat další možné případy, kdy by detekované gravitační vlny mohly pocházet ze srážky primordiálních černých děr. Budou analyzovat již existující a samozřejmě také budoucí data gravitačních observatoří.

 

Video: GW190521 The Impossible Black Hole

Literatura

Phys.org 5. 3. 2021.

Physical Review Letters 125: 101102.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:07.03.2021