Sloučení černých děr je jednou z mála událostí ve vesmíru, které mají dostatek energie
Simulace srážky černé díry. Video: Univerzita Johna Hopkinse
Gravitační vlny jsou extrémně malé.Fyzici obvykle studovali vlny emitované sloučením černých děr zjednodušením obecné teorie relativity: použili verze rovnic, které ignorují slabé a téměř nepostřehnutelné, ale důležité gravitační účinky sloučení.
V nové studii vědci představili „hlavu“kolize černých děr pohybujících se rychlostí světla. Ačkoli je takový dopad extrémně nepravděpodobný, simulace této situace ukazují vlny dostatečně silné na to, aby vědci odhalili nelinearity nebo gravitační efekty, které jsou ve „zjednodušených“ simulacích ignorovány.
Obecná teorie relativity je nelineární, což znamená, že gravitační vlny samy o sobě také produkují více gravitačních vln.
Mark Ho-Yuk Cheung, fyzik na Johns Hopkins University, vedoucí výzkumník
Vědci také studovali další, dalšípravděpodobná situace: postupné splynutí dvou černých děr obíhajících kolem sebe. V této situaci vědci také objevili známky nelineárního šíření gravitačních vln.
Umělecké ilustrace sloučení dvou černýchdíry. Chování gravitačních vln v počáteční fázi (při přiblížení) a po sloučení lze popsat lineárními rovnicemi, ale samotný proces slučování odhaluje nelineární efekty. Obrázek: Kip Thorne (nahoře); B. P. Abbott a kol. (dole), Americká fyzikální společnost
Zjištění naznačují, že sloučení černých děr nelze studovat pomocí zjednodušených lineárních rovnic a že stávající modely je třeba upravit.
Přečtěte si více:
Páření žiraf je ještě podivnější, než se dříve myslelo
Biologové chápou, proč nahé krtokrysy rodí „nekonečně“
Nejde o Zemi: vědci vysvětlili, proč je sluneční soustava nejvzácnější