Wissenschaftler der Universität Birmingham konnten den Prozess der Verschmelzung von Schwarzen Löchern besser verstehen. Während der ersten 4 Monate der Beobachtung von LIGO (laserinterferometrisches Gravitationswellenobservatorium) wurden Gravitationswellen aus der Verbindung zweier Paare von Schwarzen Löchern (GW150914 und GW151226) sowie des weniger signifikanten Herausforderers LVT151012 nachgewiesen.
Die erste Bestätigung des Befundes erfolgte am 14. September 2015. Dies bestätigte Albert Einsteins Vorhersage in der allgemeinen Relativitätstheorie und brachte uns zur Evolution der Weltraumforschung. Wissenschaftler stehen jedoch vor einem Problem, weil sie nicht genau verstehen konnten, wie solche Paare gebildet werden.
Damit sich Schwarze Löcher zusammenschließen können, müssen sie (nach astronomischen Maßstäben) nahe beieinander liegen - nicht mehr als ein Fünftel der Entfernung Erde-Sonne. Aber die massereichen Sterne, die den LIGO-Schwarzen Löchern vorausgingen, dehnten sich aus und wurden größer. Aufgabe ist es daher, diese Giganten in eine kleine Umlaufbahn zu bringen. Dazu wurden verschiedene Szenarien entwickelt.
Wissenschaftler der Universität von Birmingham sagten, dass alle drei Ereignisse auf eine Art und Weise hätten gebildet werden können: eine dedizierte binäre Evolution durch die Phase der gemeinsamen Hülle. Das heißt, zwei massive Sterne befinden sich anfangs in großer Entfernung. Mit der Expansion beginnen sie zu interagieren und Masse zu übertragen. Infolgedessen bilden sie eine einzelne Hülle mit schnellem und chaotischem Stoffübergang, die Sternkerne in einer dichten Wolke aus gasförmigem Wasserstoff umfasst. Ein solcher Ausstoß nimmt Energie aus der Umlaufbahn auf, weshalb sich zwei Sterne nähern. Es dauert mehrere Millionen Jahre, bis sich zwei Schwarze Löcher gebildet haben. Dann ist eine Pause von einer Milliarde Jahren möglich, nach der sie den Prozess der Verschmelzung beginnen. Das Modellieren half dabei, die typische Zusammensetzung der Sterne zu verstehen, die an dem Prozess teilnehmen können, sowie die Orte, an denen dies zu erwarten ist. Wenn beispielsweise Schwarze Löcher mit einem signifikanten Abstand von einer Masse wiedervereinigt werden, wurden die Sterne praktisch nur aus Wasserstoff und Helium gebildet.
"COMPAS (der Name des Projekts) ist wunderbar, weil wir so unsere Beobachtungen kombinieren und das Geheimnis der Wechselwirkung von Schwarzen Löchern aufdecken können", sagte der Studienautor Simon Stevenson.
"Dies ist eine Art kosmische Paläontologie", fügte Professor Ilya Mandel hinzu. - "Wir werden niemals direkt in der Nähe des Lochs sein, aber wir können ihre Prozesse und Entwicklungen aus der Ferne analysieren und dann Ereignisse vorhersagen."
