A nemrégiben publikált eredmények alapján a detektorok által észlelt gravitációs hullámok egy 23 naptömegű fekete lyuk és egy 2,6 naptömegű másik objektum ütközésekor keletkeztek. A tanulmány egyik szerzője, Vicky Kalogera asztrofizikus elmondása szerint a második égitest vagy egy fekete lyuk, vagy egy neutroncsillag. Azonban mindkettőnek elég furcsa, hiszen az eddigi legkönnyebb ismert fekete lyuk 5 naptömegű, míg a legnehezebb neutroncsillagok az eddigi teóriák szerint 2,3–2,4 naptömeg körüliek.
A kérdéses égitest egy olyan mérettartományba esik, amelyre eddig nem találtak példát a szakértők a hasonló sűrűségű objektumok körében. A 2,2–5 naptömeg közötti sáv, vagyis a legnehezebb neutroncsillag és a legkönnyebb fekete lyuk közötti tartomány ugyanis mostanáig rejtélyesen üresnek bizonyult.
A megfigyelési adatok és a teoretikus modellek alapján nagyon valószínűtlen, hogy az ismeretlen égitest neutroncsillag, inkább egy rendkívül könnyű fekete lyukról lehet szó, állítják a szakértők. Ha mégis neutroncsillagnak bizonyulna, az azt jelentené, hogy alaposan át kell gondolni, amit az anyag viselkedéséről ekkora sűrűségek mellett sejteni vélünk. Utóbbi eset azért is kivételes lenne, mert a gravitációshullám-detektorokkal az elmúlt évek során eddig csak fekete lyukak, illetve neutroncsillagok közötti ütközéseket figyeltek meg, egy fekete lyuk és egy neutroncsillag közötti interakciókat viszont még nem.
A GW190814 nevű eseményt tavaly augusztusban rögzítették a LIGO és Virgo detektorok. Az észlelt gravitációs hullámok forrása 8 millió fényévre található, és a hullámok jellegéből rögtön látszott, hogy az azokat keltő égitestek között a korábban észleltekhez képest sokkal nagyobb a tömegeltérés. Az eseményt az elektromágneses hullámok tartományában nem sikerült megfigyelni, annak ellenére, hogy a LIGO és a Virgo detektorainak riasztása után rögtön számos földi távcsövet irányítottak a forrás felé.
Ennek okára több teóriájuk is van a szakértőknek. Egyrészt elképzelhető, hogy az ütközés egyszerűen túl messze volt, és a fényjelek menet közben elvesztek. A másik opció, hogy két inaktív fekete lyuk ütközött, a harmadik pedig, hogy a másik égitest neutroncsillag volt ugyan, de ezt annyira gyorsan nyelte el a nagyobb fekete lyuk, hogy az esemény során nem keletkezett fényjel.
Egyelőre az is rejtély, hogy a 2,6 naptömegű égitest hogyan keletkezhetett. Mind a neutroncsillagok, mind a fekete lyukak nagytömegű csillagok gravitációs összeomlása nyomán formálódnak, ez az objektum viszont sehogy sem illik bele a létező modellekbe, így valószínűleg más módon képződhetett, állítják a kutatók. Az egyik lehetséges opció, hogy az égitest két normál méretű, 1,3 naptömeg körüli neutroncsillag összeolvadásával jött létre.
Ha így történt, és utána az új égitest még egy fekete lyukkal is ütközött, az azért is izgalmas lenne, mert bepillantást engedne abba, hogyan működnek a dolgok az univerzum azon részein, ahol sok fekete lyuk és neutroncsillag van egymás közelében. A szakértők úgy sejtik, hogy egy-egy galaxis központi régiója az ott található szupernehéz fekete lyuk vonzása miatt pontosan ilyen környezet lehet, ahol a hasonló események nem számítanak ritkaságnak.
A felmerülő kérdésekre remélhetőleg választ adnak majd a további ütközések elemzései. A gravitációshullám-csillagászat egyre nagyobb lendületet vesz, ez ugyan még csak a harmadik ütközés, amely kapcsán tanulmányokat publikáltak a szakértők, de további több mint 50 valószínűsíthető ütközési esemény elemzése zajlik jelenleg is. És közben persze a detektorok sem tétlenkednek, folyamatosan szállítva az újabb észleléseket.
