Co zrobią dwie czarne dziury, gdy znajdą się blisko siebie?

Teoria względności jest od strony matematycznej niezwykle skomplikowana. Tylko w najprostszych przypadkach można rozwiązać jej równania za pomocą ołówka i kartki papieru. Chcąc na przykład szczegółowo zbadać ruchy materii okrążającej czarną dziurę, trzeba uciec się do tzw. modelowania, czyli do żmudnych rachunków prowadzonych za pomocą bardzo szybkiego komputera. Ta sama konieczność pojawia się, gdy mamy do czynienia z dwiema czarnymi dziurami, które okrążają się nawzajem. Zgodnie z teorią taki układ jest źródłem fal grawitacyjnych. Emisja fal powoduje zacieśnianie się układu, a im układ jest ciaśniejszy (tj. im bliżej siebie krążą jego składniki), tym więcej fal emituje. Ten samonapędzający się proces prowadzi do nieuchronnego zlania się dziur w jeden obiekt.

Kompleksowa symulacja fal grawitacyjnych wzbudzonych podczas zlewania się pary czarnych dziur. Fale, które rozprzestrzeniają się z szybkością światła, będą mogły byc zarejestrowane przez budowane obecnie detektory

Proces taki wymodelowała ostatnio grupa młodych naukowców z Instytutu Alberta Einsteina w Golm pod Berlinem. Przedmiot badań jest niewątpliwie egzotyczny, ale ich wyniki już niedługo mogą znaleźć zastosowanie praktyczne. Okrążająca się para czarnych dziur nie jest bowiem tworem czysto abstrakcyjnym. Może powstać jako końcowe stadium ewolucji pary okrążających się gwiazd, z których każda miała w chwili narodzin masę co najmniej dziesięciokrotnie większą od Słońca. Wprawdzie nie wiemy, ile takich par jest w naszej Galaktyce, ale ich obecność wydaje się niewątpliwa. Sygnał wyemitowany przez zlewające się obiekty jest tak silny, że konstruowane obecnie detektory fal grawitacyjnych [patrz: Na falach Wszechświata, WiŻ nr 1/2000] nie będą miały trudności z jego rozpoznaniem. Umożliwi to m.in. pomiar masy czarnych dziur i dzielącej je od nas odległości.

---