W kosmosie istnieją trzy główne typy czarnych dziur: gwiazdowe, powstałe z supernowych, supermasywne, znajdujące się w centrach galaktyk, oraz pośrednie – mające masę między tymi dwoma skrajnościami. Do tej pory sądzono, że czarne dziury o pośredniej masie powstają głównie z połączeń mniejszych czarnych dziur. Tymczasem nowe dane z obserwatoriów fal grawitacyjnych LIGO i Virgo wskazują, że rzeczywistość może być bardziej skomplikowana.
Zgodnie z obecnymi modelami, gwiazdy, które mogą zakończyć życie jako supernowe, mają masę do ok. 50 mas Słońca. Czarna dziura, którą tworzą, mieści się wtedy w zakresie od 4 do 50 mas Słońca. Bardzo masywne gwiazdy (ponad 150 mas Słońca) mogą eksplodować jako hipernowe i pozostawić po sobie jeszcze większe czarne dziury. Ale między 50 a 120 mas Słońca powinien istnieć „zakazany” przedział, gdzie czarne dziury nie powinny powstawać ani z pojedynczych gwiazd, ani z prostych zderzeń.
Właśnie w tym przedziale wykryto nowe obiekty. Zespół badaczy przeanalizował 11 zdarzeń wykrytych przez LIGO i Virgo i ustalił, że aż w pięciu przypadkach jedna z łączących się czarnych dziur miała masę mieszczącą się w tym „niemożliwym” zakresie. Szansa, że to tylko przypadek, jest bardzo mała – prawdopodobieństwo przekraczało 75%.
Jak to możliwe? Jedna z teorii zakłada, że te czarne dziury powstały z wcześniejszych połączeń mniejszych obiektów. Ale nawet wtedy proces ten powinien trwać znacznie dłużej niż wiek Wszechświata pozwala. Innymi słowy – coś się nie zgadza.
To odkrycie podważa nasze rozumienie narodzin czarnych dziur. Czy istnieje nieznany dotąd mechanizm ich formowania? Czy może nasze modele są niekompletne? Odpowiedź może przynieść więcej obserwacji i jeszcze dokładniejsze dane z przyszłych detekcji fal grawitacyjnych. Jedno jest pewne – Wszechświat wciąż potrafi nas zaskoczyć.
Źródło: Universe Today
