Ny forskning kan gøre os klogere på universets mest gådefulde objekter

En lille brik i universets store puslespil kan være faldet på plads med en banebrydende ny teori.

En lille brik i universets store puslespil kan være faldet på plads med en banebrydende ny teori.

LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet)

I vores egen galakse, Mælkevejen, sker det få gange i løbet af millioner af år. Men kigger man endnu længere ud i universet til andre fjerne galakser, forekommer det adskillige gange hvert eneste år.

At to sorte huller kolliderer i en kæmpe eksplosion, hvor de to sorte huller smelter sammen, og sender store skvulp af gravitationsbølger videre ud i universet.

Ligesom en snurretop, der spinner rundt på et bord, har de sorte huller hver en omdrejningsakse, der kan have forskellige orienteringer i forhold til hinanden.

Siden de første målinger i 2015 har forskere undret sig over, hvad der bestemmer retningen på de sorte hullers rotationsakser på det tidspunkt hvor to sorte huller kolliderer med hinanden.

Ganske overraskende peger en ny teori nu på, at retningen bliver bestemt helt tilfældigt, når det sorte hul dannes i en supernova.

Ændrer kurs i dannelsen

Teorien bliver udfoldet i en ny undersøgelse, som er publiceret i tidsskriftet The Astrophysical Journal.

Ifølge forfatteren bag, Thomas Tauris, der er professor i teoretisk astrofysik på Aalborg Universitet i Danmark, har man indtil videre målt omkring 100 kollisioner mellem to sorte huller. I sin undersøgelse af disse kollisioner har Thomas Tauris set nærmere på retningen af de sorte hullers rotationsakser.

“Det, der har været svært at forstå indtil videre, har været, hvordan de to sorte hullers spin-akser har ligget i forhold til hinanden,” siger han.

“Jeg har fundet ud af, at når tunge stjerne ender deres liv i en supernovaeksplosion, bliver rotationsaksen af det nyfødte sorte hul tilsyneladende flippet i en tilfældig retning.”

Helt konkret har Thomas Tauris brugt computersimuleringer af millioner af supernovaer i binære systemer - altså dobbeltstjernesystemer - til at genskabe de sorte hullers rotationsakser.

Ideen om, at de sorte hullers spin-akse bliver "flippet" i en tilfældig retning i deres dannelsesproces, fik Thomas Tauris fra neutronstjerner, hvor det samme gør sig gældende.

Illustrationen forestiller to sorte huller, der blev observeret af LIGO-detektorerne i december 2015, og de gravitationsbølger, deres fusion sendte ud i universet.

© LIGO/T. Pyle

Da han sammenholdt sine simuleringer med målinger fra de amerikansk-europæiske LIGO/Virgo-detektorer, der kan måle de gravitationsbølger, der udsendes fra kollisionen, kunne han se, at de stemte godt overens.

“Jeg blev temmelig overrasket, da jeg så, at simuleringerne stemte så fint overens med målingerne. Det er jo i grunden en meget simpel forklaring – og simple forklaringer, der kan reproducere data har ofte vist sig at være korrekte – uden at det dog beviser noget som helst,” siger han.

Noget af det, vi forstår allermindst

Ifølge Thomas Tauris kan teorien være endnu en lille brik i det store kosmiske puslespil. Han mener at grundforskning generelt kan give svar på nogle af universets helt store spørgsmål som hvor kommer vi fra? Hvordan fungerer universet? Og hvad er det for mekanismer, der styrer naturens gang?

"Det handler fra mit perspektiv om at se tingene i en større sammenhæng." Thomas Tauris, professor i teoretisk astrofysik.

“Folk kan måske stille spørgsmålet; hvorfor i alverden skal man dog interessere sig for retningen af de her sorte hullers spin-akser i en tid med galopperende inflation og krig i Europa? Men det handler fra mit perspektiv om at se tingene i en større sammenhæng,” siger han.

“Sorte huller er interessante, fordi de er de gådefulde objekter, vi forstår allermindst i vores univers. Vi aner ikke, hvad der sker bagved begivenhedshorisonten (der er det punkt, der definerer grænsen ind til de sorte huller, red.). Der kommer ingen informationer ud derfra. Det er derforv de er så specielle. For al vores kendte fysik bryder simpelthen sammen, når vi kommer ind bag begivenhedshorisonten,” siger han.

©

Læs også:

Næste skridt er ifølge Thomas Tauris at se på data fra endnu flere kollisioner mellem sorte huller og blive endnu klogere på fænomenet, når et sort hul skifter rotationskurs - tilsyneladende i en helt tilfældig retning - under dannelsen i en supernova.