Fa disset mil milions d’anys, en algun racó allunyat de l’univers, dos forats negres que feia temps estaven girant l’un al voltant de l’altre, cada vegada més a prop, van acabar per fusionar-se i convertir-se en un únic forat negre molt més gran. El monstre resultant no tenia exactament la massa dels dos que l’havien format, ja que una part d’aquesta massa es va transformar en energia, generant un terratrèmol en l’estructura del mateix espai. Era el que anomenem una “ona gravitacional“.
Durant disset mil milions d’anys aquesta ona va anar desplaçant-se a la velocitat de la llum i el mes de maig de l’any passat va creuar el nostre planeta en una fracció de segon. Era un senyal massa feble per tenir cap efecte, però afortunadament ho va fer quan els humans ja havíem desenvolupat la tecnologia necessària per detectar aquesta mena d’ones, de manera que aquell dia els detectors dels dos sistemes LIGO dels Estats Units i el sistema Virgo a Itàlia, van encendre el senyal d’alerta gairebé alhora.
De fet, ja portem uns pocs anys detectant aquesta mena de senyals, però aquesta en concret tenia alguna cosa especial. Si els càlculs eren correctes, el forat negre resultant de la fusió, ara anomenat GW190521, era el més gran que s’ha detectat mai fent servir la tècnica de la detecció d’ones gravitacionals. La seva massa era equivalent a cent quaranta-dos Sols com el nostre! Però això no és el més destacable.
Fins ara teníem apamats dos tipus de forats negres. Els de “massa estel·lar“, que tenen una massa d’entre tres i trenta masses solars i que es formen quan una estrella prou gran col·lapsa i esclata, deixant com a restes un forat negre. D’altra banda hi ha els “forats negres supermassius“, que tenen unes masses equivalents a milions de vegades el nostre Sol. Són els forats negres que es troben al centre de les galàxies. Però entre els de massa estel·lar i els supermassius hi havia l’anomenada “bretxa, o escletxa de masses“. Hi havia motius per pensar que no podien formar-se forats negres de més de seixanta-cinc masses solars a partir de la mort d’estrelles. I d’altra banda no s’havien detectat forats negres que mesuressin entre cent i cent mil masses solars. Els anomenats forats negres de massa intermèdia eren més una teoria que no pas un objecte detectat.
Hi havia candidats, és clar, però les deteccions es podien explicar per altres mecanismes. A més, no tenim una teoria ferma sobre la formació de forats negres d’aquesta mida intermèdia, de manera que la seva existència era només una suposició. Però això ja s’ha acabat. La detecció que acaben d’anunciar és una mesura prou sòlida sobre la formació d’un forat negre de mida intermèdia que, a més es va generar a partir de dos forats negres, un dels quals també sobrepassa el límit de les seixanta-cinc masses.
De manera que el que ha passat és el somni humit de qualsevol investigador. Unes dades fermes que trenquen els esquemes i que obliguen a refer les teories vigents sobre la vida i la mort de les estrelles i la formació dels forats negres.
I no podria ser que els forats negres que s’han fusionat ja haguessin estat formats per dos forats negres de “massa estel·lar” que s’havien fusionat i això explicaria la seva mida?
Aquesta és la idea que sembla que va guanyant força. Forats negres de fusió de primera generació, de segona generació etc.
Sóc molt incrèdul amb aquest tema. Per a mi lo important és si per les persones pot comportar beneficis de benestar . Espero que la nostra vida millori amb l’aprenentatge d’un univers ple de misteris.
Agraït
Justament una de les coses que més m’agraden de la ciència és que mai no saps per quina banda sortirà una aplicació que millori la vida de les persones. per això val la pena investigar en tants camps com sigui possible. A part que el simple fet de saber més, sobre el que sigui, ja ho veig com un privilegi.
Un aclariment: l’esdeveniment de fusió dels forats negres, s’estima que ha ocorregut fa uns onze mil milions d’anys.
Ostres. Tens raó. Com he pogut oblidar l’expansió de l’¨Univers? l’Esdeveniment va tenir lloc fa vuit mil milions d’anys (és la xifra que he trobat, no onze mil) però per l’expansió ara l’indret està més lluny.
La repera!
I si ve una ona grossa i pot mesurar que relativament ens tornam com espaguettis o com plastilina?
Sembla surrealista! i fa sommiar…
I si mesurant ones de gravetat descobrissin s’equivalent a ‘forats blancs’? mmmm Es forats blancs, si existeixen, serien com petits Big Bangs locals? O com forats de cuc amb trànsit a singlots, com es primer dia escolar
Jo ni idea, no molt més enllà de Startrekis o Cosmos ja vaig un poc perdut. Però mola molt mirar i imaginar ara que enginyen i troben
Els forats blancs, en teoria existeixen, però són equivalents als negres, de manera que els extrems s’acaben tocant fins i tot en astrofísica.
Gràcies, motivat, he cercat, però vaja cosa exòtica! Potser què es blancs siguin es primers negres? Dispersos, petits, però molts si sumam espai intergalàctic. Que sempre expulsen matèria i espaitemps modificat però mooolt cap al futur, pq dins seu espaitemps varia. Que fan que ara aparegui espai alrededor. I sumant força, resulten en compresió de galàxies i expansió d’univers
Bona diada dsd Mallorca 🙂
Tal com bé dius, Daniel, en un dels teus comentaris, potser això no aporti benestar a les persones. Però a mi, que sóc una espècie de persona, m’ha deixat bocabadat i m’ho he passat pipa! Oi tant!
Ai, ai, ai!
Suposo que els astrofísics som com els filòlegs amb les faltes d’ortografia, les veuen a cop d’ull encara que no estiguin «corregint». No, fa disset mil milions d’anys, no existia res… va ser fa uns set mil milions, amb força incertesa en aquesta mesura, quan els dos forats negres van col·lidir.
Respecte forats negres, ous i gallines, no està gens clar si n’hi havia de «primordials», formats a l’inici de l’univers, alguns d’ells prou grans com per atreure gravitatàriament grans masses de gas que van acabar format les galàxies, o be gran núvols de gas van acabar formant les galàxies —i creixent via col·lisions amb altres núvols— i, al seu centre, degut a l’alta densitat d’estrelles que s’hi acumulaven, algun forat negre estel·lar va començar a menjar estrelles, núvols de gas i pols i també alguns altres forats negres fins formar els forats negres que ara observem al centre de les galàxies.
Personalment tendeixo per la segona via. La de la gallina, es podria anomenar.
També hi ha un tema relacionat, la «mítica» població III, encara no detectada de les primeres estrelles quan encara explosions d’estrelles anteriors no havien enriquit els núvols de gas amb elements mes pesants que l’heli. Aquestes estrelles, degut a la transparència de la barreja hidrogen heli, podien créixer moltíssim més que les estrelles més modernes. La teoria diu que a partir d’un moment es col·lapsarien degut a un fenomen relacionat amb la formació de parells electró positró a partir d’un fotó amb prou energia i que, aleshores, esclatarien en supernova, però sense deixar cap residu compacte tipus forat negre. De totes maneres això és un model, no s’ha observat cap estrella d’aquesta mena —va passar fa moltíssim temps que vol dir molt lluny— i les seves restes i conseqüències són molt indirectes. Potser sí que algunes de les estrelles d’aquesta primera generació amb masses de centenars de sols, van col·lapsar a forats negres per sobre del límit dels forats negres estel·lars més moderns.
Fins i tot en un univers molt més petit, i corresponentment molt més dens —la densitat depèn del cub de la mida—, una estrella prou gran podria atreure prou matèria fosca fins augmentar la massa i formar un forat negre, fins i tot sense explosió en supernova, això és molt més especulatiu.