Astronomowie z Uniwersytetu Birmingham w Wielkiej Brytanii odkryli okoliczności katastrofalnego zderzenia czarnych dziur, znajdujących się w odległości 1-3 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Naukowcy przeanalizowali dane uzyskane przez rejestrację fal grawitacyjnych, które wystąpiły w czasie połączenia. Okazało się, że krążące wokół siebie obiekty nie były podobne do tych znalezionych w Drodze Mlecznej. Materiał na ten temat został opublikowany w czasopiśmie Nature.
Układy binarne (binarne), takie jak para krążących wokół siebie czarnych dziur, charakteryzują się parametrem zwanym spinem efektywnym. Pokazuje, jak oś obrotu samych obiektów jest zorientowana względem płaszczyzny orbity i przyjmuje wartości od minus jeden do jednego. Jeśli kierunek prawidłowego obrotu czarnych dziur pokrywa się z kierunkiem ich rotacji orbitalnej, to efektywny spin jest większy lub równy zero. W tym przypadku astronomowie dochodzą do wniosku, że obiekty narodziły się razem. W przeciwnym razie jedna czarna dziura mogłaby zostać po prostu przechwycona przez inną lub oba obiekty obracają się bardzo wolno.
W Drodze Mlecznej obecnie znane systemy, w tym czarne dziury, mają wysoki efektywny spin. W tym przypadku osie nawet początkowo zdezorientowanych obiektów są zwykle wyrównane ze względu na siły pływowe i przenoszenie materii.
Naukowcy przeanalizowali dane uzyskane przez laserowo-interferometryczne obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO, które czterokrotnie zarejestrowało zaburzenia czasoprzestrzenne. Naukowcy określili efektywne spiny dla każdej pary czarnych dziur, których katastrofalne połączenie doprowadziło do wytworzenia fal grawitacyjnych. Obiekty te znajdują się w odległości 1-3 miliardów lat świetlnych od Ziemi.
Okazało się, że parametr ten przyjmuje przeważnie niskie wartości. Jednocześnie modele podwójnych czarnych dziur, których efektywne spiny odpowiadały obserwowanym, nie pomogły dokładnie wyjaśnić takiego wyniku. Chociaż naukowcy są skłonni wierzyć, że osie zderzających się obiektów były najprawdopodobniej zdezorientowane, możliwe jest, że czarne dziury obracały się powoli.
Zdaniem naukowców na obrót i kierunek osi połączonych obiektów może wpływać fala uderzeniowa supernowej, gęsty ośrodek międzygwiazdowy lub inne procesy. W takim przypadku niski efektywny spin może utrzymywać się przez długi czas, aż czarne dziury zderzą się ze sobą.