A fekete lyukak egyesülései azon kevés események egyike az Univerzumban, amelyeknek elegendő energiája van ehhez
Fekete lyuk ütközésének szimulációja. Videó: John Hopkins Egyetem
A gravitációs hullámok rendkívül kicsik.A fizikusok jellemzően az általános relativitáselmélet leegyszerűsítésével vizsgálták a fekete lyukak egyesülései által kibocsátott hullámokat: az egyenletek olyan változatait alkalmazták, amelyek figyelmen kívül hagyják az egyesülés gyenge és szinte észrevehetetlen, de fontos gravitációs hatásait.
Egy új tanulmányban a tudósok "fejjel" mutattak befénysebességgel mozgó fekete lyukak ütközése. Bár egy ilyen hatás rendkívül valószínűtlen, a helyzet szimulációi elég erős hullámokat mutatnak ahhoz, hogy a tudósok észleljék a nemlinearitást vagy a gravitációs hatásokat, amelyeket figyelmen kívül hagynak az "leegyszerűsített" szimulációkban.
Az általános relativitáselmélet nemlineáris, ami azt jelenti, hogy maguk a gravitációs hullámok is több gravitációs hullámot generálnak.
Mark Ho-Yuk Cheung, a Johns Hopkins Egyetem fizikusa, vezető kutató
A kutatók egy másik, többet is tanulmányoztakvalószínű helyzet: két egymás körül keringő fekete lyuk fokozatos egyesülése. Ebben a helyzetben a tudósok a gravitációs hullámok nemlineáris terjedésének jeleit is felfedezték.
Művészi illusztrációja két fekete összeolvadásánaklyukakat. A gravitációs hullámok viselkedése a kezdeti szakaszban (közelítéskor) és az egyesülés után lineáris egyenletekkel írható le, de maga az összeolvadási folyamat nemlineáris hatásokat tár fel. Kép: Kip Thorne (fent); B. P. Abbott et al. (alul), American Physical Society
Az eredmények azt mutatják, hogy a fekete lyukak egyesülését nem lehet egyszerűsített lineáris egyenletekkel tanulmányozni, és a meglévő modelleket módosítani kell.
Olvass tovább:
A zsiráf párzása még furcsább, mint azt korábban gondolták
A biológusok megértik, hogy a meztelen vakond patkányok miért szülnek „végtelenül”
Nem a Földről van szó: a tudósok elmagyarázták, miért a Naprendszer a legritkább