Łączenie się czarnych dziur jest jednym z niewielu wydarzeń we Wszechświecie, które mają wystarczającą ilość energii
Symulacja zderzenia czarnej dziury. Wideo: Uniwersytet Johna Hopkinsa
Fale grawitacyjne są niezwykle małe.Zazwyczaj fizycy badali fale emitowane przez łączenie się czarnych dziur, upraszczając ogólną teorię względności: używali wersji równań, które ignorują słabe i prawie niezauważalne, ale ważne efekty grawitacyjne łączenia.
W nowym badaniu naukowcy przedstawili „bezpośrednie”zderzenie czarnych dziur poruszających się z prędkością światła. Chociaż taki wpływ jest niezwykle mało prawdopodobny, symulacje tej sytuacji pokazują fale wystarczająco silne, aby naukowcy mogli wykryć nieliniowości lub efekty grawitacyjne, które są ignorowane w „uproszczonych” symulacjach.
Ogólna teoria względności jest nieliniowa, co oznacza, że same fale grawitacyjne również wytwarzają więcej fal grawitacyjnych.
Mark Ho-Yuk Cheung, fizyk z Johns Hopkins University, główny badacz
Naukowcy zbadali także inny, większyprawdopodobna sytuacja: stopniowe łączenie się dwóch czarnych dziur krążących wokół siebie. W tej sytuacji naukowcy odkryli także oznaki nieliniowego rozchodzenia się fal grawitacyjnych.
Artystyczna ilustracja połączenia dwóch czarnychdziury. Zachowanie się fal grawitacyjnych w początkowej fazie (podczas zbliżania się) i po zderzeniu można opisać równaniami liniowymi, ale sam proces łączenia ujawnia efekty nieliniowe. Zdjęcie: Kip Thorne (u góry); BP Abbott i in. (na dole), Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne
Odkrycia wskazują, że fuzji czarnych dziur nie można badać za pomocą uproszczonych równań liniowych i że istniejące modele wymagają dostosowania.
Czytaj więcej:
Krycie żyraf jest jeszcze dziwniejsze niż wcześniej sądzono
Biolodzy rozumieją, dlaczego nagie kretoszczury rodzą „w nieskończoność”
Tu nie chodzi o Ziemię: naukowcy wyjaśnili, dlaczego Układ Słoneczny jest najrzadszy