Gravitacinių bangų detektoriai LIGO, Virgo ir KAGRA iki šiol užfiksavo daugiau nei 150 dvinarių juodųjų skylių susiliejimų. Tačiau ar visi šie susidūrimai vyksta tuo pačiu būdu?
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Nauja analizė rodo, kad ne – susiliejančios juodosios skylės priklauso trims skirtingoms populiacijoms, kurių kiekvieną greičiausiai sukuria vis kitas formavimosi kelias. Tyrėjai, nagrinėdami ketvirtojo gravitacinių bangų katalogo duomenis, pastebėjo, kad apskaičiuotų juodųjų skylių masių pasiskirstymas nėra visai tolygus. Jame pastebėti ryškūs pikai ties maždaug 10 ir 35 Saulės masėmis bei nedidelis pakilimas ties 70. Analizuojant sukimosi spartą ir poros narių masių santykius taip pat pastebimi pokyčiai ties 20 ir 40 Saulės masių. Jei visos juodosios skylės formuotųsi vienu būdu, pasiskirstymas būtų daug tolygesnis.
Naudodami parametrizuotus modelius, tyrėjai parodė, kad stebimus bruožus geriausiai atkuria trijų grupių mišinys. Pirmoji ir didžiausia grupė – apie 79 % visų aptiktų dvinarių – pasižymi maždaug 10 Saulės masių juodosiomis skylėmis, kurios sukasi gana lėtai, o jų sukimosi ašys lygiagrečios orbitos ašiai. Tokia konfigūracija atitinka izoliuotos dvinarės evoliuciją, kai dvi žvaigždės gimsta kartu, mainosi medžiaga ir galiausiai abi virsta juodosiomis skylėmis, kurios galiausiai susijungia be išorinio poveikio. Antroji grupė – apie 14,5 % – turi beveik lygių, maždaug 35 kartus už Saulę didesnių, masių poras, jų sukimosi greičiai ir kryptys įvairesnis. Tai rodo dinamišką kilmę tankioje aplinkoje, pavyzdžiui, kamuoliniuose žvaigždžių spiečiuose, kur gravitacinės sąveikos su kitais objektais sujaukia juodųjų skylių kryptis. Trečioji, rečiausia grupė – vos 2,5% – apima masyviausias, nelygių masių poras su labai netvarkingu sukimusi. Tai greičiausiai hierarchinių susiliejimų padariniai, kitaip tariant, bent viena skylė yra ankstesnio susiliejimo produktas.
Tyrėjai taip pat nustatė, kad šių trijų kanalų santykinės proporcijos kinta per milijardus metų; tai rodo, kad formavimosi sąlygos evoliucionuoja kartu su Visata. Tyrimo rezultatai „arXiv“.
Paieška archyve
