Kosmisk kollisjon skaper ny type svart hull

For første gang har fysikere sett at to svarte hull har smeltet sammen og dannet et svart hull i den såkalte mellomklassen, med en vekt på over hundre ganger solens masse.

For første gang har fysikere sett at to svarte hull har smeltet sammen og dannet et svart hull i den såkalte mellomklassen, med en vekt på over hundre ganger solens masse.

Getty Images

Astrofysikere har nylig sett den største kollisjonen noensinne mellom to svarte hull, og resultatet er et svart hull av en type forskerne aldri har sett før.

De to svarte hullene veide 66 og 85 ganger så mye som solen, og fysikernes beregninger viser at sammensmeltningen resulterte i et svart hull på 142 solmasser.

Dermed har kollisjonen frigitt energi som svarer til 9 solmasser. Det meste av den har rullet gjennom rommet i form av såkalte gravitasjonsbølger, som de to detektorene LIGO i USA og Virgo i Italia kan måle.

© LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

Gravitasjonsbølger viser de svarte hullenes størrelse

Når svarte hull sluker hverandre, frigjøres det enorme mengder energi i form av gravitasjonsbølger, som ruller gjennom rommet. Bølgenes styrke viser hvor tunge de svarte hullene har vært.

Grensen lå på 100 solmasser

Hittil har de sammensmeltninger av svarte hull som detektorene LIGO og Virgo har målt gravitasjonsbølger fra, resultert i svarte hull på under 100 solmasser.

Ny kollisjon setter rekord

Analyser av sammensmeltningen av to svarte hull viser nå at de har vært på henholdsvis 66 og 85 solmasser. Resultatet ble et svart hull på 142 solmasser.

Sammensmeltningen av de to svarte hullene er ikke bare den største, men også den fjerneste, forskerne hittil har fanget opp gravitasjonsbølger fra. Den foregikk i et område som i dag ligger 17 milliarder lysår unna oss.

Det er imidlertid ikke 17 milliarder år siden det skjedde, men bare 7 milliarder år, altså da universet var om lag halvparten så gammelt som i dag. På grunn av universets utvidelse ligger området i dag mye lenger vekk enn den gang.

Den gigantiske kollisjonen mellom to sorte hull utløste såkalte gravitasjonsbølger, som har rullet gjennom verdensrommet i syv milliarder år før de ble fanget opp av detektorene Virgo (innsatt) og LIGO.

© Getty Images & The Virgo Collaboration

Det svarte hullet på 142 solmasser er viktig, for det er det første funnet av et såkalt mellomklasse-svart hull, som ifølge teorien oppstår ved at to eller flere svarte hull smelter sammen.

Flere kollisjoner har skapt hullet

De mindre hullene skapes av kollapsende stjerner som veier under 60 solmasser. Hvis en stjerne er tyngre enn det, blåser den seg selv i stykker i stedet for å bli til et svart hull.

De to svarte hullene på 66 og 85 solmasser er derfor kanskje også selv dannet ved tidligere sammensmeltninger, mener forskerne.

© Shutterstock

1. Opprinnelig svart hull

Astronomene har teorier om at det i det unge universet ble dannet små svarte hull, på størrelse med atomer og med en vekt som et stort fjell.

© Shutterstock

2. Stjernemasse-svart hull

Blir skapt når en stjerne på 5–60 solmasser brenner ut og kollapser. Hvis stjernen veier mer, blåses den i stykker i stedet for å ende som et svart hull.

© Shutterstock

3. Mellomklasse-svart hull

Veier mellom 100 og 100 000 solmasser. Blir til når to eller flere stjernemasse-svarte hull smelter sammen og blir til et tyngre svart hull.

© Shutterstock

4. Supertungt svart hull

Veier over en million solmasser og finnes antagelig i hjertet av nesten alle galakser. Dannes samtidig med at galaksen rundt dem tar form.

Astronomene mangler nå bare beviser for den minste klassen av svarte hull. Ifølge teorien ble de dannet like etter big bang og veier bare så mye som et stort fjell. Fortsatt er det ikke sett spor av dem.