Do powstawania fal grawitacyjnych mogą przyczyniać się potężne kolizje zachodzące we wszechświecie. Biorą w nich udział na przykład gwiazdy neutronowe, ale sygnał odebrany w maju ubiegłego roku nie powstał wyłącznie z udziałem takiej gwiazdy. Drugim uczestnikiem okazał się obiekt, który zdaniem astronomów zalicza się do grona rzadko spotykanych ciał o masach pomiędzy najcięższymi gwiazdami neutronowymi a najmniejszymi czarnymi dziurami.
Czytaj też: Bliska Ziemi czarna dziura martwi astronomów. Zachowuje się niezgodnie z przewidywaniami
Sprawa wzbudziła szczególne zainteresowanie badaczy ze względu na to, że badany przez nich układ był źródłem pierwszej w historii detekcji za pomocą fali grawitacyjnej dotyczącej takiego obiektu w parze z gwiazdą neutronową. Wnioski wyciągnięte w tej sprawie będą więc rzutowały na to, jak naukowcy rozumieją ewolucję układów podwójnych i zachodzących w przestrzeni kosmicznej fuzji.
Gwiazdy neutronowe i czarne dziury mają ze sobą sporo wspólnego, lecz różni je masa pierwotnych obiektów, z których powstały. W myśl obecnie uznawanych teorii gwiazdy neutronowe powstają z gwiazd o masach wynoszących od 8 do 30 mas Słońca. Po zrzuceniu wierzchnich warstw i zapadnięciu jądra takiego obiektu będzie on miał masę wynoszącą maksymalnie 2,3 Słońc oraz średnicę wynoszącą nie więcej niż 20 kilometrów.
Obiekt, o którego istnieniu świadczą fale grawitacyjne odebrane w maju ubiegłego roku, zalicza się do kategorii, która od lat zastanawia astronomów
W przypadku czarnych dziur potrzeba już znacznie masywniejszych ciał. Naprawdę interesująco robi się, gdy weźmiemy pod uwagę obiekty o relatywnie niskich masach: od 2,3 do 5 mas Słońca. Jest ich zaskakująco mało, a jeśli już zostaną wykryte, to naukowcy mają problem z określeniem, czy chodzi o gwiazdę neutronową czy może czarną dziurę. Ta pierwsza, jak na swój rodzaj, byłaby bardzo duża, natomiast druga – wyjątkowo mała.
Detekcja wprowadzająca dodatkową porcję zamieszania w całej sprawie dotyczyła obiekty nazwanego GW230529. Odebrane fale grawitacyjne sugerowały, że jeden z obiektów biorących udział w kolizji miał masę od 1,2 do 2 mas Słońca. Mógł więc być gwiazdą neutronową, podczas gdy drugi – mający szacowaną masę od 2,5 do 4,5 masy Słońca – wykraczał poza uznawane granice.
Czytaj też: Nowy typ galaktyki znajduje się tuż koło nas. O jego istnieniu świadczy niewielka grupa gwiazd
Członkowie zespołu badawczego skłaniają się ku wyjaśnieniu, jakoby chodziło o czarną dziurę o zaskakująco niskiej masie. Dalsze badania, które wykorzystają detektory fal grawitacyjnych LIGO, Virgo oraz KAGRA, powinny dostarczyć jeszcze więcej informacji. Być może dzięki temu uda się wyjaśnić, jakie są faktyczne limity mas obiektów występujących we wszechświecie, takich jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe.
