Když ve vesmíru umírají nejhmotnější hvězdy, často vybuchují jako nesmírně energetické supernovy a vymrští většinu své hmoty do okolního prostoru. Zůstane po nich jádro, které se poté hroutí do neutronové hvězdy, případně černé díry. Teoretické modely ale také předpovídají, že velmi hmotné hvězdy mohou zemřít i bez velkolepé exploze. Namísto toho se jednoduše zhroutí samy do sebe a vytvoří neutronovou hvězdu nebo černou díru.
Katerina Chatziioannou z Caltechu (California Institute of Technology) v Pasadeně a její kolegové využili data ze sítě gravitačních observatoří LIGO–Virgo–KAGRA a našli náznaky existence populace černých děr, které mohly vzniknout právě při takových neúspěšných (failed) supernovách.
Výzkum sice nepřinesl přímý důkaz jejich existence, ukazuje ale, že dosavadní pozorování gravitačních vln odpovídají tomu, co vědci pro tuto populaci černých děr předpovídali.
Jak říká Chatziioannou, většina splývajících černých děr ve vesmíru má hmotnost přibližně desetinásobku našeho Slunce. Jejich data ukazují, že to mohou být černé díry, jejichž mateřské hvězdy neprošly explozí supernovy.
Tyto výsledky podle Chatziioannou představují spojení mezi daty o gravitačních vlnách a základními astrofyzikálními procesy, které vědci zkoumají.
Badatelé analyzovali rozložení hmotností 257 dvojic černých děr, jejichž srážky zachytila síť LIGO–Virgo–KAGRA během posledních deseti let. Data odhalila výrazný pík kolem desetinásobku hmotnosti Slunce. Do této kategorie spadají celé tři čtvrtiny analyzovaných případů. Výzkumníci rovněž vůbec poprvé zjistili nápadnou absenci černých děr s hmotností mezi 12 a 16 hmotnostmi Slunce.
##seznam_reklama##
Výsledky ukázaly, že skupina černých děr s hmotností kolem deseti Sluncí vykazuje ve srovnání s ostatními detekovanými černými dírami podstatně užší rozmezí rotačních rychlostí než celá zkoumaná populace. Podporuje to představu, že jde o skupinu černých děr s jednotným původem, v tomto případě černých děr z neúspěšných supernov. Jak to ale v podobných případech bývá, bude to chtít další pozorování a analýzy.
Video: Matter vs. Gravity: Listening to Colliding Black Holes and Neutron Stars – Katerina Chatziioannou
Video: A Decade of Black Hole Observations with Gravitational Waves – Katerina Chatziioannou
Literatura