Kosmisk kollision skaber ny type sort hul

For første gang har fysikere overværet, at to sorte huller er smeltet sammen og har dannet et sort hul i den såkaldte mellemklasse med en vægt på over hundrede gange Solens masse.

For første gang har fysikere overværet, at to sorte huller er smeltet sammen og har dannet et sort hul i den såkaldte mellemklasse med en vægt på over hundrede gange Solens masse.

Getty Images

Astrofysikere har for nylig overværet den største kollision nogensinde mellem to sorte huller, og resultatet er et sort hul af en type, forskerne aldrig har set før.

De to sorte huller vejede 66 og 85 gange så meget som Solen, og fysikernes beregninger viser, at sammensmeltningen resulterede i et sort hul på 142 solmasser.

Dermed har kollisionen frigivet energi svarende til ni solmasser. Det meste af den er rullet gennem rummet i form af såkaldte tyngdebølger, som de to detektorer LIGO i USA og Virgo i Italien kan måle.

© LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

Tyngdebølger viser de sorte hullers størrelse

Når sorte huller opsluger hinanden, frigøres der enorme mængder energi i form af tyngdebølger, som ruller gennem rummet. Bølgernes styrke viser, hvor tunge de sorte huller har været.

Grænsen lå på 100 solmasser

Hidtil har de sammensmeltninger af sorte huller, som detektorerne LIGO og Virgo har målt tyngdebølger fra, resulteret i sorte huller på under 100 solmasser.

Ny kollision sætter rekord

Analyser af sammensmeltningen af to sorte huller viser nu, at de har været på henholdsvis 66 og 85 solmasser. Resultatet blev et sort hul på 142 solmasser.

Sammensmeltningen af de to sorte huller er ikke kun den største, men også den fjerneste, forskerne hidtil har opfanget tyngdebølger fra. Den foregik i et område, som i dag ligger 17 mia. lysår væk fra os.

Det er dog ikke 17 mia. år siden, den skete, men kun 7 mia. år, dvs. da universet var ca. halvt så gammelt som i dag. På grund af universets udvidelse ligger området i dag meget længere væk end dengang.

Den gigantiske kollision mellem to sorte huller udløste såkaldte tyngdebølger, som er rullet gennem rummet i 7 mia. år, før de blev opfanget af detektorerne Virgo (indsat) og LIGO.

© Getty Images & The Virgo Collaboration

Det sorte hul på 142 solmasser er vigtigt, for det er det første fund af et såkaldt mellemklasse-sort hul, som ifølge teorien opstår, ved at to eller flere sorte huller smelter sammen.

Flere kollisioner har skabt hullet

De mindre huller skabes af kollapsende stjerner, som vejer under 60 solmasser. Hvis en stjerne er tungere end det, blæser den sig selv i stykker i stedet for at blive til et sort hul.

De to sorte huller på 66 og 85 solmasser er derfor muligvis også selv dannet ved tidligere sammensmeltninger, mener forskerne.

© Shutterstock

1. Oprindeligt sort hul

Astronomerne har teorier om, at der i det unge univers blev dannet helt små sorte huller på størrelse med atomer og med en vægt som et stort bjerg.

© Shutterstock

2. Stjernemasse-sort hul

Skabes, når en stjerne på 5-60 solmasser brænder ud og kollapser. Hvis stjernen vejer mere, blæses den i stykker i stedet for at ende som et sort hul.

© Shutterstock

3. Mellemklasse-sort hul

Vejer mellem 100 og 100.000 solmasser. Skabes, når to eller flere stjernemasse-sorte huller smelter sammen og bliver til et tungere sort hul.

© Shutterstock

4. Supertungt sort hul

Vejer over en million solmasser og findes formentlig i hjertet af næsten alle galakser. Dannes, samtidig med at galaksen uden om dem tager form.

Astronomerne mangler nu kun beviser for den mindste klasse af sorte huller. Ifølge teorien blev de dannet kort efter big bang og vejer kun så meget som et stort bjerg. Endnu er der ikke set spor af dem.