Nejmasivnější gravitační událost. Kredit: D. Ferguson, K. Jani, D. Shoemaker, P. Laguna, Georgia Tech, MAYA Collaboration).

Početný globální tým gravitačních astronomů LIGO/Virgo collaboration v září 2020 ohlásil detekci gravitačních vln, které k nám přilétly ze zatím nejvíce masivní srážky dvou objektů. Událost, která nese označení GW190521, vzbudila velkou pozornost a objevila se řada hypotéz. K samotné detekci došlo 21. května 2019.

Antonio Riotto. Kredit: Université de Genève.

Podle té převládající šlo o srážku dvou černých děr, z nichž minimálně ta masivnější je dost problematická. Měly by to být černé díry o hmotnosti 85 a 66 Sluncí, přičemž jejich srážkou by vznikla černá díra o hmotnosti 142 Sluncí. Zbývající hmota odpovídající 9 Sluncím se v té srážce vyzářila v podobě gravitačních vln. Teorie supernov párové nestability (pair-instability supernova) předpovídá „zakázané“ hmotnosti černých děr hvězdných velikostí (mass gap) a právě zmíněná masivnější černá díra události GW190521 by měla zrovna takovou hmotnost mít.

Antonio Riotto ze švýcarské Université de Genève a jeho kolegové nedávno analyzovali data události GW190521 a přišli s další exotickou hypotézou.

Detekce události GW190521. Kredit: R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration).

Podle nich by mohlo jít o srážku nikoliv černých děr vzniklých zhroucením masivních hvězd, ale o srážku primordiálních černých děr, které by měly být pozůstatkem velmi raného vesmíru. Primordiální černé díry přitom zcela snadno obcházejí problém se „zakázanými“ hmotnostmi černých děr zmíněné teorie supernov.

K tomu je nutné poznamenat, že primordiální černé díry jsou zatím zcela hypotetické. S jejich existencí to navíc nevypadá příliš dobře, pokud alespoň okouzlený laik může soudit. Nicméně, jak je vidět, stále mají své zastánce. Riotto a spol. si to spočítali a modelovali, přičemž brali v úvahu předpokládané vlastnosti primordiálních černých děr i vlastnosti naopak již potvrzených jevů, jako je reliktní záření vesmíru (CMB, cosmic microwave background). Nakonec jim vyšlo, že by skutečně mohlo jít o srážku primordiálních černých děr.

A možná to nebude všechno. Riotto s kolegy hodlají hledat další možné případy, kdy by detekované gravitační vlny mohly pocházet ze srážky primordiálních černých děr. Budou analyzovat již existující a samozřejmě také budoucí data gravitačních observatoří.

Video: GW190521 The Impossible Black Hole

Literatura

Phys.org 5. 3. 2021.

Physical Review Letters 125: 101102.