Tutkimus: Mustien aukkojen yhdistyminen voi olla avaruuden vääristymän aiheuttama illuusio

Uusi tutkimus esittää, että kahden supermassiivisen mustan aukon välinen, aiemmin fysiikan lakien vastaisena pidetty yhdistymistapahtuma saattaa sittenkin olla selitettävissä. Tutkimuksen mukaan yhdistymiseen osallistuneiden mustien aukkojen todellinen massa oli arvioitua pienempi.

Laserinterferometri-gravitaatioaalto-observatorio (LIGO) havaitsi marraskuussa 2023 heikkoja gravitaatioaaltoja, jotka johtuivat kahden mustan aukon yhdistymisestä. Tapahtuma, joka sai numeron GW231123, hämmensi tiedeyhteisöä, sillä alkuperäinen tulkinta osoitti, että 140 ja 100 kertaa Auringon massaiset mustat aukot olivat törmänneet.

Nykyiset tähtien kehitysmallit eivät kykene selittämään näin massiivisten mustien aukkojen muodostumista, etenkään kun niillä näytti olevan myös suuri pyörimisnopeus. Tutkijat ovat etsineet selitystä tällaisten kaksoismustakallojen muodostumiselle. Uusi tutkimusryhmä ehdottaa, että valtava massa on vain harhaa, joka johtuu gravitaatiolinssi-ilmiöstä.

Gravitaatiolinssi-ilmiö, joka perustuu Albert Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan, ennustaa, että suuret massat vääristävät aika-avaruutta. Tämä vääristymä taivuttaa massiivisten kappaleiden lähellä kulkevien valonsäteiden reittiä. Tutkimusryhmän mukaan sama ilmiö koskee myös gravitaatioaaltoja. He ehdottavat, että GW231123-signaali oli gravitaatiolinssin suurentama ja mahdollisesti useammaksi signaaliksi hajautunut aika-avaruuden väreily, joka sai mustat aukot näyttämään suuremmilta.

Tutkimusryhmä rakensi mallin gravitaatiolinssi-ilmiön vaikutuksesta gravitaatioaaltoihin. Mallin mukaan yhdistymisessä olleiden mustien aukkojen kokonaismassa olisi ollut 140 kertaa Auringon massa, ei alun perin arvioitu 240 kertaa Auringon massa. Tutkimusryhmä ei ole vielä pystynyt tunnistamaan gravitaatiolinssinä toiminutta kohdetta, mutta toteaa, että tällainen tutkimus avaa uusia väyliä gravitaatioaaltoastronomialle.