Kiedy dwie czarne dziury krążą wokół siebie w odosobnieniu, fale grawitacyjne stopniowo „wygładzają” ich orbitę. Dlatego w końcowej fazie, gdy sygnał trafia do detektorów LIGO i Virgo, oczekujemy niemal idealnego koła. Jeśli jednak para zbliża się do zlania po torze wyraźnie wydłużonym, musiało stać się coś nietypowego. Międzynarodowy zespół kierowany przez dr Isobel Romero-Shaw z Cardiff University przeanalizował takie właśnie zdarzenie i wskazał najbardziej prawdopodobne scenariusze jego przeszłości: oddziaływania w potrójnym układzie gwiazd lub dynamiczne spotkania w gęstym skupisku, np. w gromadzie. Oba środowiska łatwo „pompują” ekscentryczność, zostawiając sygnaturę widoczną w falach grawitacyjnych.
W centrum uwagi znalazło się zdarzenie GW200208_222617 z trzeciej kampanii obserwacyjnej LIGO/Virgo. Niezależne grupy, stosując różne metody, zgodnie określiły je jako ekscentryczne, a porównanie z symulacjami wykluczyło najprostszy wariant, w którym dwa masywne gwiezdne „bliźniaki” przez całe życie ewoluują razem i bez przeszkód zapadają się w parę czarnych dziur o orbicie kołowej. To „dymiący pistolet” wskazujący na bogatszą historię – obecność trzeciego masywnego ciała lub serię grawitacyjnych przepychanek w zatłoczonej okolicy.
Dlaczego to ważne? Bo z każdą kolejną detekcją uczymy się, gdzie i jak powstają układy podwójne czarnych dziur. Część z nich rodzi się spokojnie w izolowanych parach, inne składają się chaotycznie w gromadach kulistych czy jądrach galaktyk. Ekscentryczność działa tu jak wskaźnik pochodzenia: im wyraźniejsza, tym większa szansa na „burzliwą młodość”. Zespół podkreśla, że potrzebujemy jeszcze lepszych modeli fali, które pozwolą pewniej wychwytywać i charakteryzować takie sygnały – a to zadanie na nadchodzące lata wraz z rozwojem LIGO, Virgo i KAGRA. Jak zauważa autor materiału źródłowego, Mark Thompson, czarne dziury nie zawsze grają według prostych zasad, a kiedy łamią reguły, odsłaniają kulisy powstawania najbardziej ekstremalnych układów we Wszechświecie.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
