Kui ülitundlikud gravitatsioonilise laine detektorid registreerivad sagedamini kui üks kord aastas kõrge punase nihkega allikatest pärinevate mustade aukude liitmise laineid, siis on need allikad mustad augud, mis ilmnesid ilma supernoova plahvatusteta.
Astrofüüsikud Savvas M Koushiappas Rhode Islandi Browni ülikoolist ja Abraham Loeb Harvardist arvutasid välja, kui sageli peaksid mustad augud vaadeldavas universumis sulanduma. Arvutustes lähtusid teadlased eeldusest, et massiivsete tähtede gravitatsioonilise kokkuvarisemise tagajärjel tekivad mustad augud, need omakorda aga tumeda aine halo külge lõksus olevast ainest. Tähtede moodustumise protsessi alustamiseks peab halo mass ületama teise meeskonna eelmises töös arvutatud piiri.
Arvutuste kohaselt peaks objektide puhul, mille punanihk on 40 (see tähendab, et objekt moodustus umbes 65 miljonit aastat pärast suurt pauku), Universumi vaadeldavas osas mustade aukude kokkupõrke sagedus olema väiksem kui üks sündmus aastas - kui mustad augud tekivad ainult supernoova plahvatuste tagajärjel. Punane nihe on keemiliste elementide spektraaljoonte nihe, mis suureneb ligikaudu võrdeliselt kaugusega vaadeldava kiirgusallikaga ja seega ka tema vanusega.
Mustade aukude moodustamiseks on veel üks hüpoteetiline tee. Selle hüpoteesi kohaselt võisid ürgsed mustad augud tekkida universumi varases staadiumis, varem kui 550 miljonit aastat pärast Suurt Pauku, kohtades, kus mateeria oli eriti tihe.
Loeb ja Kushiappas tegid ettepaneku, et kui ülitäpsed gravitatsioonlainedetektorid tuvastavad rohkem kui ühe musta augu ühinemise, mille punanihked on üle neljakümne aastas, tähendaks see, et ürgsed mustad augud on olemas. Selliste sündmuste arvu järgi saab otsustada varajase universumi olemuse ja selles sisalduva üle.
Tuletame meelde, et LIGO / Neitsi koostöös on juba neli korda salvestatud gravitatsioonilained, mis on loodud mustade aukude liitmisel. 2017. aastal said koostöö juhid Rainer Weiss, Barry Barish ja Kip Thorne Nobeli füüsikapreemia LIGO-detektori loomise ja esimeste gravitatsioonilainete registreerimise eest.
Varem pakkusid teadlased välja, et noored universumis võivad mustad augud tekkida aine kiire kokkuvarisemise tagajärjel.
Artikkel avaldati väljaandes Physical Review Letters.
Reklaamvideo:
Ksenia Malõševa
