GW231123: rekordne crne rupe možda su optička varka
Novi rad Maks Plank instituta tvrdi da rekordno teške crne rupe iz signala GW231123 nisu tako masivne kako je prvobitno izračunato, nego da je signal na putu do Zemlje uvećalo gravitaciono sočivo.
Signal gravitacionih talasa nazvan GW231123, koji su detektori LIGO uhvatili 23. novembra 2023. godine, važio je za najmasivnije spajanje dve crne rupe ikad zabeleženo, sa ukupnom masom između 190 i 265 Sunčevih masa. Novi rad tima sa Maks Plank instituta za gravitacionu fiziku (Albert Ajnštajn institut, AEI) u Potsdamu, objavljen 3. septembra 2026. u časopisu The Astrophysical Journal Letters, tvrdi da je taj broj varljiv: signal je na putu do Zemlje mogao proći pored masivnog objekta koji ga je uvećao kao sočivo, pa su crne rupe u stvarnosti znatno lakše. Ako je tumačenje tačno, nestaje i osnovni problem sa GW231123, jer crne rupe mase od 100 do 140 Sunčevih masa po postojećim modelima zvezdane evolucije ne bi trebalo ni da nastanu.
Oko izvora signala izvori se razilaze. Phys.org, koji je pregledao rad, navodi da je signal uhvatila mreža detektora LIGO, Virgo i KAGRA. Saopštenje samog instituta kaže da je signal detektovan sa dva LIGO detektora u Sjedinjenim Državama. GW231123 je od samog otkrića bio problematičan i po drugoj osobini, ne samo po masi: crne rupe se, po dosadašnjim merenjima, okreću izuzetno brzo, što otežava tumačenje signala i upućuje na neuobičajenu istoriju nastanka para.
Rad nosi naziv Across the Universe: GW231123 as a Magnified and Diffracted Black Hole Merger, aluziju na pesmu Bitlsa. Ko-vodeći autori studije su Srašti Gojal, tada postdoktorantkinja na AEI Potsdam, i Hektor Vilarubija-Roho, postdoktorand na Univerzitetu Complutense u Madridu. Migel Sumalakaregi, vođa istraživačke grupe za astrofizičku i kosmološku relativnost na AEI, jedan je od koautora i u saopštenju instituta komentariše nalaze kao stariji naučnik na projektu.
Kako sočivo vara instrumente
Ideja koju je tim testirao je poznata iz optike, samo primenjena na gravitacione talase. Baš kao svetlost, i talas u prostorvremenu može biti skrenut, uvećan ili razdvojen u više signala kada prođe blizu dovoljno masivnog objekta.
“Kao i svetlost, i gravitacioni talasi mogu da budu skrenuti, uvećani i razdvojeni u više signala od strane masivnih objekata,” rekao je Migel Sumalakaregi, vođa grupe u Maks Plank institutu za gravitacionu fiziku, u saopštenju instituta.
Tim je izgradio matematički opis gravitaciono-talasnog sočenja i softver dovoljno brz da analizira podatke iz signala, uključujući finije obrasce difrakcije koji nastaju kada sočivo nije savršeno tačkasto. Kada su taj model primenili na GW231123, dobili su statistički jak poklopac: verovatnoća da je uočeni obrazac savijanja talasa nastao slučajno je manja od jedan odsto. Po tom scenariju, ukupna masa izvora pada sa prvobitnih oko 230 na oko 140 Sunčevih masa, kaže saopštenje instituta. Phys.org, koji je isti rad sažeo za širu publiku, navodi širi opseg od 100 do 180 Sunčevih masa. Kao objekat koji je odigrao ulogu sočiva, tim predlaže kompaktno telo mase između 190 i 850 Sunčevih masa, ili gušću strukturu poput kuglastog jata.
Deo objašnjenja dolazi i iz kosmologije, ne samo iz sočiva. Dok gravitacioni talas putuje kroz svemir koji se širi, njegova talasna dužina se rasteže i frekvencija pada, isti efekat kao kosmološko crveno pomeranje kod svetlosti. Autori to porede sa violončelom snimljenim na nižem tonu, koje zvuči kao kontrabas: udaljeni par crnih rupa zato deluje masivnije nego što zaista jeste, a gravitaciono uvećanje tu iluziju samo pojačava jer čini da udaljeni izvor izgleda bliži. “Naša analiza takođe sugeriše da je kompaktno sočivo bilo uklopljeno u veće gravitaciono polje, poput onog matične galaksije,” dodao je Hektor Vilarubija-Roho, ko-vodeći autor studije. “Uključivanjem tog spoljašnjeg potencijala možemo da opišemo sitnu difrakciju i krupno uvećanje u jednom jedinstvenom okviru.”
Šta rad ne dokazuje
Sam tim naglašava da priroda pretpostavljenog sočiva ostaje najveća nepoznanica u analizi. Pojedinačni kompaktni objekti mase između 100 i 1.000 Sunčevih masa trebalo bi da budu izuzetno retki u svemiru, pa nije jasno da li takvo telo uopšte može da nastane, ili posmatrani efekat pravi grupa lakših objekata, uključujući obične zvezde, poređanih duž iste linije pogleda.
“Priroda sočiva ostaje velika misterija u našoj analizi, pošto bi pojedinačna kompaktna sočiva sa 100 do 1.000 Sunčevih masa trebalo da budu izuzetno retka,” naveo je Sumalakaregi. “Budući rad će morati da utvrdi da li takva sočiva uopšte mogu da nastanu ili skup lakših objekata, uključujući zvezde, može da objasni ovaj događaj.”
Institut takođe upozorava da dosadašnji podaci ne dozvoljavaju nedvosmislenu potvrdu da je GW231123 zaista prošao kroz sočenje, samo statistički jaku indiciju u tom pravcu. Tek posle najavljenih nadogradnji detektora LIGO, Virgo i KAGRA očekuje se dovoljna osetljivost da se ovakvi signali pouzdano razlikuju od nesočenih. Autori zato predlažu da se i ranije zabeležena izuzetno masivna spajanja crnih rupa ponovo provere na isti efekat, jer bi se pokazalo da je svemir, bar u ovom uglu, malo manje ekstreman nego što su prvi proračuni sugerisali.
