Cercetătorii au identificat reverberațiile cauzate de contopirea masivă a acestor obiecte, cu detectoarele LIGO și Virgo, în anii 2019. Se estimează că fuziunea celor mai mari găuri negre detectate vreodată, a creat o gaură neagră cu o masă de 150 de ori mai mare decât cea a Soarelui. Cercetătorii susțin acum că au găsit prima dovadă a "dezintegrării" mult căutate care a pornit de la gaura neagră în formare în timp ce aceasta se rearanja într-o sferă.

Descoperirile oferă noi dovezi importante pentru teoria generală a relativității a lui Albert Einstein, care oferă explicații detaliate atât pentru găurile negre, cât și pentru undele gravitaționale, spune Steven Giddings, fizician teoretician la Universitatea din California.

Fizicianul Badri Krishnan, unul dintre autorii articolului care prezintă rezultatele, a mai spus că la începutul carierei sale a lucrat la acest tip de analiză doar ca o posibilitate teoretică. "Nu am crezut niciodată că voi vedea acest tip de măsurători în timpul vieții mele", spune Krishnan, care lucrează în prezent la Universitatea Radboud din Olanda. Rezultatele au fost publicate săptămâna trecută în revista Physical Review Letters.

De la începutul astronomiei cu unde gravitaționale, în 2015, detectarea găurilor negre care fuzionează a devenit practic o rutină. Detectoarele gemene ale LIGO din statul Washington și Louisiana detectează astfel de fuziuni mai mult de o dată pe săptămână, în medie. Datele provenite de la LIGO și de la observatorul mai mic Virgo de lângă Pisa, Italia, arată de obicei undele gravitaționale a două obiecte masive care se deplasează în spirală unul spre celălalt până când fuzionează. Pe baza naturii orbitelor și a frecvenței de accelerare a undelor, se poate estima masa celor două obiecte și a găurii negre mai mari care rezultă în urma fuziunii lor. În general, cu cât obiectele sunt mai masive, cu atât mai lungi sunt timpii lor orbitali în momentul fuziunii și cu atât mai mică este frecvența undelor gravitaționale.

Dintre evenimentele detectate până în prezent, se remarcă însă GW190521 din 2019, a cărui frecvență de fuziune a fost atât de scăzută încât sistemul a intrat în raza de sensibilitate a LIGO și Virgo doar în timpul ultimelor două "runde". Krishnan și colegii săi, care nu sunt afiliați la colaborarea LIGO-Virgo, au vrut să investigheze dacă undele gravitaționale de la acest eveniment ar putea purta informații nu doar despre perioada de dinaintea fuziunii, ci și despre momentele imediat următoare. În momentul în care două găuri negre fuzionează, gaura neagră rezultată are o formă neregulată. Însă găurile negre sunt stabile doar atunci când iau forma unei sfere. Și fac acest lucru în câteva milisecunde, deoarece aceasta este starea de energie cea mai joasă.

La fel cum clopotele sună la frecvențe diferite în funcție de forma lor, o gaură neagră care se stabilizează prezintă un fel de "decădere", o schimbare în undele gravitaționale pe măsură ce noua formă se stabilizează, spune Krishnan. Iar măsurarea acestor frecvențe de dezintegrare oferă o alternativă la măsurătorile efectuate înainte de fuziune atunci când se estimează proprietățile găurii negre în formare. Krishnan și colegii săi au analizat datele de la evenimentul GW190521 pentru a căuta dovezi de dezintegrare. Au găsit două serii de frecvențe separate care au plasat masa găurii negre în formare la aproximativ 250 de mase solare, ceea ce este mult mai greu decât a sugerat analiza inițială a echipei LIGO-Virgo.