İki nəhəng qara dəliyin toqquşması fizika qanunlarına meydan oxuyur

     LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) əməkdaşlığında çalışan astronomlar ilk dəfə olaraq qravitasiya dalğaları vasitəsilə iki nəhəng qara dəliyin birləşməsini müşahidə ediblər. Onlardan biri Günəşin kütləsindən təxminən 140 dəfə, digəri isə 100 dəfə böyük olub. Hər iki qara dəlik demək olar ki, mümkün olan maksimal fırlanma sürəti ilə fırlanıb. Bu toqquşma o qədər ekstremal olub ki, qara dəliklərin formalaşmasını izah edən fiziki nəzəriyyələrin doğru olub-olmadığına dair suallar doğurub. “Belə kütləyə sahib qara dəliklərin ulduzun ölümündən sonra adi kollaps mexanizmi ilə yaranmasının mümkün olduğunu düşünmürük” - deyə toqquşmanı qeydə alan LIGO (Lazer-interferometrik cazibə dalğaları rəsədxanası) layihəsində çalışan Uelsin Kardiff Universitetindən fizik Mark Hannem bildirib. Tədqiqatçılar bu hadisəyə başqa izahlar axtarmağa məcbur qalacaqlar.

     Alimlər qara dəliklərin xüsusiyyətlərini fəza-zamanın dalğalanmaları olan qravitasiya dalğalarından çıxarıblar. Bu dalğalar 2023-cü il noyabrın 23-də Vaşinqton ştatındakı Hanford və Luiziana ştatındakı Livingston şəhərində yerləşən iki LIGO detektoru tərəfindən qeydə alınıb. İki qara dəlik bir-birinin ətrafında spiral şəkildə fırlanaraq tədricən yaxınlaşıb və nəticədə birləşərək vahid qara dəliyə çevriliblər. Bu proses zamanı onlar qravitasiya dalğaları yayıblar. Daha əvvəl, birləşmiş iki daha yüngül qara dəlikdən yaranmış ən ağır qara dəliyin kütləsi 140 Günəş kütləsi olmuşdu. Yeni hadisədə isə yalnız qara dəliklərdən birinin kütləsi təxminən bu qədər olub. Onların birləşməsi nəticəsində isə təxminən 225 Günəş kütləsinə sahib yeni bir qara dəlik yaranıb. 60 Günəş kütləsindən az olan qara dəliklər, bir ulduz ömrünün sonunda kollapsa uğradıqda yaranır.

     Lakin alimlərin fikrincə, 60-dan 130-a qədər olan kütlə intervalında bu mexanizm işləmir. Belə hesab olunur ki, bu cür qara dəliklərin yarana biləcəkləri ulduzlar öldükdən sonra tamamilə partlayır və nəticədə heç bir qara dəlik qalmır. Yeni aşkar edilmiş qara dəliklərin kütlələrinin qiymətləndirilməsindəki qeyri-müəyyənlik isə o deməkdir ki, ən azı onlardan biri, bəlkə də hər ikisi bu kütlə intervalına düşür. Bu hadisəyə mümkün izahlardan biri ondan ibarətdir ki, bu qara dəliklər tədricən - daha kiçik qara dəliklərin toqquşması nəticəsində yaranıblar. Belə təkrar birləşmələr ulduzların və qara dəliklərin sıx toplanmış olduğu mühitlərdə baş verə bilər. Müşahidə olunan qara dəliklərin fırlanma sürəti də suallar doğurur.

     Hər bir qara dəliyin kütləsindən asılı olan maksimal fırlanma sürəti mövcuddur. Toqquşmada iştirak edən qara dəliklərdən biri öz maksimal sürətinin təxminən 90%-i ilə, digəri isə təxminən 80%-i ilə fırlanıb. Bu, LIGO detektoru tərəfindən qeydə alınmış qara dəliklər arasında ən yüksək fırlanma sürətlərindən biridir. Alternativ bir izah da var: bu qara dəliklər daha böyük bir qara dəliyin kölgəsində, astronomların “aktiv qalaktik nüvə” adlandırdıqları məkanda toplanmış ola bilər. Bu, qalaktikanın mərkəzində yerləşən və qaz diski ilə qidalanan nəhəng qara dəliyi əhatə edən sahədir. Əgər qara dəliklər bu ərazidə yaranıblarsa və ya həmin diskə düşüblərsə, birləşmədən əvvəl qazı udaraq kütlələrini artıra biliblər. Gələcək tədqiqatlar qara dəliklərin xüsusiyyətlərini və onların necə formalaşdıqlarını daha yaxşı anlamağa kömək edəcək.