Albert Einstein a prezis asta în urmă cu un secol. Una dintre cele mai extreme coliziuni din univers tocmai i-a dat dreptate lui Einstein

• Una dintre cele mai extreme coliziuni de găuri negre din univers tocmai i-a dat dreptate lui Einstein.
• Gaura neagră s-a rotit de 10 miliarde de ori mai repede decât oricare alta observată vreodată.
• Cercetătorii care studiază consecințele coliziunii unei găuri negre uriașe ar putea confirma un fenomen gravitațional prezis de Albert Einstein în urmă cu un secol.

Potrivit noilor cercetări publicate pe 12 octombrie în revista Nature, fenomenul – cunoscut sub numele de precesie și similar cu mișcarea de oscilație – a avut loc atunci când două găuri negre antice s-au ciocnit și au fuzionat într-una singură. Pe măsură ce cele două obiecte masive s-au învârtit mai aproape una de cealaltă, ele au eliberat unde enorme prin țesătura spațiu-timp, cunoscute sub numele de unde gravitaționale, care s-au răspândit în cosmos, transportând energie și moment unghiular departe de găurile negre care au fuzionat.

Oamenii de știință au detectat pentru prima dată aceste unde care emană din găurile negre în 2020, cu ajutorul Observatorului de unde gravitaționale Laser Interferometru (LIGO) din SUA și al senzorilor de unde gravitaționale Virgo din Italia. După ani de zile de studiere a modelelor de unde, cercetătorii au confirmat că una dintre găurile negre se rotea nebunește, la un nivel nemaiîntâlnit până acum.

Gaura neagră care se rotea se răsucea și se învârtea de 10 miliarde de ori mai repede decât orice altă gaură neagră observată anterior, ceea ce a distorsionat spațiul și timpul atât de mult încât a făcut ca ambele găuri negre să se clatine – sau să preceadă – pe orbitele lor.

Cercetătorii au observat precesia în orice, de la vârfurile de fus până la sistemele stelare pe moarte, dar niciodată în obiecte atât de uriașe precum sistemele binare de găuri negre, în care cele două aspiratoare cosmice orbitează în jurul unui centru comun.

Teoria relativității generale a lui Einstein a prezis cu mai bine de 100 de ani în urmă că precesia ar trebui să apară în obiecte atât de mari precum găurile negre binare. Acum, spun autorii studiului, acest fenomen rar a fost observat pentru prima dată în natură.

„Întotdeauna am crezut că găurile negre binare pot face acest lucru”, a declarat autorul principal al studiului, Mark Hannam, director al Institutului de Explorare a Gravitației de la Universitatea Cardiff din Marea Britanie.

„Am sperat să observăm un exemplu încă de la primele detecții de unde gravitaționale. A trebuit să așteptăm cinci ani și peste 80 de detecții separate, dar în sfârșit avem unul!”.

Găurile negre în cauză erau de multe ori mai masive decât soarele, cea mai mare dintre cele două fiind estimată la aproximativ 40 de mase solare. Cercetătorii au aflat pentru prima dată despre perechea binară în 2020, când LIGO și Virgo au detectat o explozie de unde gravitaționale eliberate de presupusa coliziune a celor două găuri negre. Echipa a botezat această coliziune GW200129, pentru data descoperirii sale (29 ianuarie 2020).

De atunci, alți oameni de știință au analizat datele inițiale privind undele gravitaționale, descoperind secrete din ce în ce mai ciudate despre această coliziune epică. (Deoarece oamenii de știință nu au la dispoziție decât undele gravitaționale și nu observații directe, nu pot stabili cu precizie locația exactă a găurilor negre).

De exemplu, în mai 2022, o echipă de cercetători a calculat că fuziunea dintre cele două găuri negre a fost în același timp masivă și dezechilibrată, undele gravitaționale ieșind din coliziune într-o direcție, în timp ce gaura neagră nou fuzionată a fost probabil „lovită” din galaxia sa de origine cu peste 3 milioane de mile pe oră (4,8 milioane de km/h) în direcția opusă.

Această nouă cercetare publicată în Nature sugerează că cele două găuri negre au avut o relație haotică înainte de fuziunea lor violentă. Pe măsură ce cele două obiecte gigantice se trăgeau una pe cealaltă într-o orbită tot mai apropiată, au început să se clatine ca niște vârfuri amețite, precesând de câteva ori în fiecare secundă. Potrivit autorilor studiului, se estimează că acest efect de precesie este de 10 miliarde de ori mai rapid decât oricare altul măsurat vreodată.

Aceste descoperiri îi dau dreptate lui Einstein, care a prezis că astfel de efecte sunt posibile la unele dintre cele mai mari obiecte din univers. Dar rezultatele ridică, de asemenea, întrebarea dacă fuziunile de găuri negre cu efect de zvâcnet ca aceasta sunt atât de rare pe cât se credea.