Kolmen mustan aukon tanssi johti epätavalliseen kolariin
Gravitaatioaalloilla havaituista mustien aukkojen törmäyksistä yksi on tapahtunut radalla, joka ei ollut tyypillinen ympyrärata. Tämä on mahdollista vain supermassiivisen mustan aukon ympäristössä.
Mustien aukkojen törmäys GW190521 oli ainutlaatuinen. Gravitaatiosignaalin perusteella aukot eivät kiertäneet toisiaan ympyräradalla ennen yhdistymistään.
Tapahtuma oli odottamaton teoreettisestikin, sillä mustien aukkojen säteilemän painovoimaenergian pitäisi pyöristää aukkojen radat niiden ajautuessa lähemmäksi toisiaan.
Uusi tutkimus ehdottaa, että GW190521:n eksentrinen rata on seurausta supermassiivisen mustan aukon ympäristössä tapahtuvasta pienempien mustien aukkojen painovoimabiljardista. Kun parin muodostaneet mustat aukot vuorovaikuttavat kolmannen kanssa, pari voi yhdistyä ympyrän sijaan muun muotoisella radalla.
Tapahtuman todennäköisyyden kannalta oleellista on pienempien aukkojen sijoittuminen supermassiivisen aukon litteän kertymäkiekon tasoon. Silloin ne ovat käytännössä kaksiulotteisessa ympäristössä kolmiulotteisen sijaan.
Tämä kasvattaa todennäköisyyden eksentrisille kolareille 100-kertaiseksi, jonka seurauksena noin puolet mustien aukkojen sulautumisista kiekoissa voivat olla eksentrisiä, sanoo Johan Samsing Kööpenhaminan yliopistosta.
Teoria selittää myös GW190521:ssä yhdistyneiden aukkojen poikkeavan suuret massat sekä tapahtumaan liittyneen valonvälähdyksen.
Edellinen on seurausta supermassiivisen mustan aukon ruuhkaisessa ympäristössä tapahtuneista aiemmista sulautumisista ja jälkimmäinen on voinut tulla ympäröivästä kaasusta.
Aiheesta lisää Kööpenhaminan yliopisto (englanniksi)