ŠTO SE DOGAĐA KADA SE CRNE RUPE SUDARAJU?

Send

Znak doista velike znanstvene teorije je po rezultatima koje ona predviđa kada pokrenete eksperimente ili provedete promatranja. A jedna od najvećih predloženih teorija bio je koncept Relativnosti, koji je Albert Einstein opisao početkom 20. stoljeća.

Osim što nam je pomogao da razumijemo da je svjetlost krajnja granica brzine svemira, Einstein je samu gravitaciju opisao kao izvijanje svemira.

On je učinio više nego samo pružio gomilu složenih novih objašnjenja za Svemir, predložio je niz testova koji bi se mogli učiniti kako bi se otkrilo jesu li njegove teorije točne.

Jedan je test, na primjer, u potpunosti objasnio zašto se Merkurova orbita ne podudara s predviđanjima Newtona. Druga predviđanja mogla bi se testirati znanstvenim instrumentima dana, poput mjerenja vremenske dilatacije s brzim pokretnim satovima.

Budući da je gravitacija zapravo izobličenje svemira, Einstein je predvidio da bi masivni predmeti koji se kreću kroz svemirski vremenski period trebali stvarati valove, poput valova koji se kreću kroz ocean.

Šetnjom uokolo ostavljate bujicu gravitacijskih valova koji komprimiraju i proširuju prostor oko vas. Međutim, ti su valovi nevjerojatno sitni. Samo najenergičniji događaji u čitavom Svemiru mogu proizvesti valove koje možemo otkriti.

Bilo je potrebno više od 100 godina da se konačno dokaže da je točno, izravno otkrivanje gravitacijskih valova. U veljači 2016. fizičari s opservatorijom gravitacijskog vala Laser Interferometar ili LIGO najavili su sudar dvije masivne crne rupe udaljene više od milijardu svjetlosnih godina.

Svaka veličina crne rupe može se sudariti. Običite stare crne rupe zvjezdane mase ili supermasivne crne rupe. Isti postupak, samo u potpuno drugačijoj mjeri.

Počnimo s crnim rupama zvjezdane mase. Oni se, naravno, formiraju kada zvijezda s mnogostrukom masom našeg Sunca umre u supernovi. Baš kao i obične zvijezde, ove masivne zvijezde mogu biti u binarnim sustavima.

Zamislite zvjezdanu maglu u kojoj se formira par binarnih zvijezda. Ali za razliku od Sunca, svako od njih su čudovišta koja imaju mnogostruku masu Sunca, izlažući tisuću puta više energije. Dvije zvijezde će orbitirati jedna za drugom za samo nekoliko milijuna godina, a jedna će tada eksplodirati kao supernova. Sada ćete imati ogromnu zvijezdu u orbiti oko crne rupe. A onda druga zvijezda eksplodira i sada imate dvije crne rupe koje kruže oko sebe.

Dok se crne rupe međusobno zatrpavaju, one zrače gravitacijskim valovima zbog kojih njihova orbita propada. Zapravo, ovo je vrsta savijanja uma. Crne rupe pretvaraju svoj zamah u gravitacijske valove.

Kako se njihov kutni zamah smanjuje, oni spirali prema unutra dok se zapravo ne sudaraju. Ono što bi trebala biti jedna od najenergičnijih eksplozija u poznatom Svemiru potpuno je mračno i tiho, jer ništa ne može pobjeći od crne rupe. Bez zračenja, bez svjetla, bez čestica, bez vriskova, ničega. A ako zajedno izmrvite dvije crne rupe, jednostavno ćete dobiti masivniju crnu rupu.

Gravitacijski valovi iskaču iz ovog značajnog sudara poput valova kroz ocean, i to je prepoznatljivo na više od milijardu svjetlosnih godina.

Upravo to se dogodilo početkom ove godine s najavom iz LIGO-a. Ovaj osjetljivi instrument otkrio je gravitacijske valove nastale kad su se dvije crne rupe s 30 solarnih masa sudarile u blizini oko 1,3 milijarde svjetlosnih godina.

Ovo nije bio jednokratni događaj, otkrili su još jedan sudar s dvije druge crne rupe zvjezdane mase.

Redovne crne rupe zvijezde nisu jedine koje se mogu sudarati. I supermasivne crne rupe mogu se sudariti.

Prema onome što možemo reći, postoji supermasivna crna rupa u središtu gotovo svake galaksije u Svemiru. Onaj na Mliječnom putu veći je od 4,1 milijuna puta veći od Sunčeve mase, a smatra se da je onaj u srcu Andromede 110 do 230 milijuna puta veći od Sunčeve mase.

Za nekoliko milijardi godina Mliječni put i Andromeda sudarit će se i započeti proces spajanja. Ako crna rupa Mliječnog puta ne bude izbačena u svemir, dvije će se rube završiti u orbiti.

Samo sa crnim rupama zvjezdane mase, zračit će im kutni zamah u obliku gravitacijskih valova, a spirala će se približavati i približavati. U nekom trenutku, u dalekoj budućnosti, dvije crne rupe spojit će se u još supermasivniju crnu rupu.

Mliječni put i Andromeda spojit će se u Milkdromedu i tijekom budućih milijardi godina nastavit će okupljati nove galaksije, vaditi svoje crne rupe i masirati ih u kolektiv.

Crne rupe mogu se apsolutno sudariti. Einstein je predvidio gravitacijske valove koje će to stvoriti, a sada ih je LIGO promatrao prvi put. Kako se razvijaju bolji alati, trebali bismo učiti sve više i više o tim ekstremnim događajima.