LIGO-Virgo-KAGRA birləşmiş qara dəliklərdən ibarət ən böyük birləşməni aşkar etdi

LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) əməkdaşlığı indiyə qədər müşahidə olunan ən böyük qara dəlik birləşməsini, kütləvi cazibə dalğaları vasitəsilə aşkar edib. Bu güclü birləşmə nəticəsində yaranan son qara dəliyin kütləsi təxminən Günəşin kütləsindən 225 dəfə böyükdür. Bu hadisə, GW231123 siqnalı olaraq adlandırılmış və LVK şəbəkəsinin dördüncü müşahidə dövründə, 23 noyabr 2023-cü ildə qeydə alınmışdır.

LIGO, yəni Lazer İnterferometri Cazibə Dalğaları Rəsədxanası, 2015-ci ildə cazibə dalğalarının ilk birbaşa aşkarlanmasını həyata keçirmişdi. Həmin dalğalar bir qara dəlik birləşməsindən yayılmışdı və nəticədə yaranan qara dəliyin kütləsi Günəşin kütləsindən 62 dəfə böyük idi. Bu siqnal ABŞ-ın Livingston və Hanford şəhərlərində yerləşən LIGO-nun iki detektoru tərəfindən birgə aşkar edilmişdi.

LIGO qrupu daha sonra İtaliyadakı Virgo detektoru və Yaponiyadakı KAGRA (Kamioka Cazibə Dalğaları Detektoru) ilə əməkdaşlıq edərək LVK əməkdaşlığını qurdu. Bu detektorlar dördüncü müşahidə dövründə 200-dən çox, ümumilikdə isə 2015-ci ildən bu yana 300-dən çox qara dəlik birləşməsini müşahidə ediblər.

2021-ci ildə baş verən GW190521 hadisəsi indiyə qədər ən böyük qara dəlik birləşməsini yaratmışdı; həmin birləşmənin ümumi kütləsi Günəşin kütləsindən 140 dəfə böyük idi. Daha sonrakı GW231123 hadisəsində isə Günəşin kütləsindən təxminən 100 və 140 dəfə böyük olan iki qara dəliyin birləşməsi nəticəsində 225 kütləlik qara dəlik yaranmışdır. Bu qara dəliklər həm yüksək kütləli, həm də sürətli fırlanan obyektlərdir.

Cardiff Universitetindən və LVK əməkdaşlığının üzvü Mark Hannam qeyd edir: "Bu, cazibə dalğaları vasitəsilə müşahidə etdiyimiz ən böyük qara dəlik cütüdür və qara dəliklərin yaranması ilə bağlı anlayışımıza ciddi çağırış yaradır. Bu qədər böyük qara dəliklər standart ulduz təkamülü modellərinə görə mümkün deyil. Bir ehtimal olaraq, bu cütlükdəki qara dəliklər daha kiçik qara dəliklərin əvvəlki birləşmələri vasitəsilə yaranmış ola bilər."

LIGO-nun Kaliforniya Texnologiya İnstitutundakı icraçı direktoru Dave Reitze əlavə edir: "Bu müşahidə bir daha göstərir ki, cazibə dalğaları kainatdakı qara dəliklərin fundamental və ekzotik təbiətini unikal şəkildə üzə çıxarır."

GW231123 hadisəsindəki qara dəliklərin yüksək kütləsi və sürətli fırlanması həm cazibə dalğalarının aşkarlanma texnologiyasının, həm də mövcud nəzəri modellərin hədlərini zorlayır. Siqnal haqqında dəqiq məlumat əldə etmək üçün yüksək sürətlə fırlanan qara dəliklərin mürəkkəb dinamikasını nəzərə alan modellərdən istifadə edilib. Portsmouth Universitetindən və LVK əməkdaşlığının üzvü Charlie Hoy izah edir: "Qara dəliklər, Einstein-ın ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə icazə verilən həddə yaxın sürətlə fırlanır. Bu, siqnalı modelləşdirməyi və şərh etməyi çətinləşdirir. Bu hadisə nəzəri alətlərimizin inkişafını irəlilətmək üçün əla bir nümunədir."

Tədqiqatçılar bu cür ekstremal hadisələri şərh etmək üçün istifadə olunan modelləri təkmilləşdirməyə davam edirlər. Birmingham Universitetindən Gregorio Carullo qeyd edir: "Cəmiyyətin bu mürəkkəb siqnal nümunəsini tam şəkildə açması və onun bütün təsirlərini anlamaq illər alacaq. Ən çox ehtimal olunan izah qara dəlik birləşməsi olaraq qalır, lakin daha mürəkkəb ssenarilər onun gözlənilməz xüsusiyyətlərini açmaq üçün açar ola bilər. Qarşımızda həyəcanlı dövrlər var."

Cazibə dalğaları astronomiyasının hədlərini araşdırmaq davam edir. LIGO, Virgo və KAGRA kimi cazibə dalğaları detektorları, kosmosdakı şiddətli hadisələr nəticəsində yaranan məkan-zaman təhriflərini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Dördüncü müşahidə dövrü 2023-cü ilin may ayında başlayıb və dövrün birinci yarısından (2024-cü ilin yanvarına qədər) əldə edilən əlavə müşahidələr yayda dərc ediləcək.

Kaliforniya Texnologiya İnstitutundan və LVK əməkdaşlığının üzvü Sophie Bini qeyd edir: "Bu hadisə, hazırda mümkün olanın sərhədlərinə qədər alətlərimiz və məlumat təhlili imkanlarımızı zorlayır. Bu, cazibə dalğaları astronomiyası vasitəsilə nə qədər çox şey öyrənə biləcəyimizin və daha çox şeyin aşkar ediləcəyinin güclü bir nümunəsidir."

GW231123 hadisəsi 14-18 iyul 2025-ci ildə Şotlandiyanın Qlazqo şəhərində keçiriləcək 24-cü Beynəlxalq Ümumi Nisbilik və Cazibə Konfransı (GR24) və 16-cı Edoardo Amaldi Cazibə Dalğaları Konfransında təqdim olunacaq. Bu hadisəni aşkarlamaq və öyrənmək üçün istifadə olunan kalibrlənmiş məlumatlar Cazibə Dalğaları Açıq Elm Mərkəzi (GWOSC) vasitəsilə digər tədqiqatçıların təhlili üçün əlçatan olacaq.