LIGO-forskare säger att de har upptäckt gravitationsvågor som kommer från en annan sammanslagning av svarta hål, och det är den minsta de någonsin sett.

Resultaten, lämnas in till Astrofysiska tidskriftsbrev , kan belysa mångfalden av svarta håls befolkning - och kan hjälpa forskare att ta reda på varför större svarta hål verkar bete sig annorlunda än de mindre.

"Dess massa gör det väldigt intressant, sa Salvatore Vitale, en dataanalytiker och teoretiker med LIGO Lab vid Massachusetts Institute of Technology. Upptäckten, han lade till, "börjar verkligen befolka mer av denna lågmassregion som (tills nu) var ganska tom."

Gravitationsvågor är krusningar i rymdtidens struktur som orsakas av accelererande eller bromsande föremål.

De är extremt svåra att upptäcka, men värt att leta efter eftersom de tillåter oss att direkt studera extremt kraftfulla kosmiska fenomen - inklusive svarta hål, som inte kan ses på konventionellt sätt eftersom inget ljus kan fly från händelsehorisonten.

Laser Interferometer gravitationsvågobservatoriet, eller LIGO, kan hitta svarta håls binärer - ett par svarta hål som är bundna av gravitationen - när de snurrar mot varandra och våldsamt smälter samman till ett enda svart hål.

LIGO består av två L-formade detektorer med 2,5 mil långa armar, en i Hanford, Tvätta., och den andra i Livingston, La.

När en gravitationsvåg passerar genom detektorerna, klämmer en arm och sträcker ut den andra, ett finjusterat system av lasrar och speglar inuti armarna kan fånga upp dessa oändligt små förvrängningar.

Sedan den hittade sin första svarta hålsfusion i september 2015, LIGO har meddelat upptäckten av flera fler svarta hålsfusioner, samt en sammanslagning av två neutronstjärnor - av vilka den europeiska Jungfrudetektorn också plockade upp.

Det svarta hålet smashup GW170608 upptäcktes den 7 juni.

Detektorerna mätte en signal som kom från den våldsamma kollisionen av två mindre svarta hål, ungefär sju och 12 gånger solens massa, sitter ungefär en miljard ljusår bort. Sammanslagningen lämnade efter sig ett svart hål med 18 solmassor; den återstående solens massa omvandlades till gravitationsvågor.

Denna händelse var ganska liten jämfört med de flesta fusionsupptäckter av svarta hål av LIGO (till exempel, det första paret i september 2015 vägde cirka 36 och 29 solar, respektive). Den näst minsta hittades i december 2015, med svarta håls massor av 7,5 och 14,2 solar, respektive.

Som den lägsta massan av LIGOs svarta hål finner, GW170608:s lättviktspar är i samma klass som svarta hål som astronomer hittat indirekt via röntgenstrålar och annan högenergistrålning.

Dessa röntgenstrålar kommer utifrån ett svart hål, när allt material i dess ackretionsskiva snurrar runt, gnider mot annat material och värms upp, sänder ut högenergistrålning i processen. Det materialet i skivan dras från en medföljande stjärna som är gravitationsmässigt låst i ett binärt par med det svarta hålet.

Men astronomer har egentligen bara sett röntgenstrålar som kommer från svarta hål med lägre massa, inte de mer massiva som de som LIGO hittar.

Varför har man inte hittat större svarta hål som producerar röntgenstrålar? Det är ett mysterium som forskare ännu inte har tagit reda på, sa Vitale. Men GW170608 kan hjälpa till att överbrygga det gapet.

LIGO kommer att starta sin nästa observationskörning i slutet av 2018, och eftersom det hittar fler svarta hålssammanslagningar, forskare kommer att börja kunna behandla dem som en befolkning och studera deras demografi för att ytterligare undersöka dessa frågor.

Men Vitale sa att han också hoppades få se något nytt, bortom sammanslagningar av svarta hål och sammanslagningar av neutronstjärnor.

"Jag skulle älska att hitta ett svart hål och en neutronstjärna, " han sa.

En sådan hybrid sammanslagning skulle göra det möjligt för forskare att studera gravitationsvågor men skulle också producera lite ljus som astronomer skulle kunna studera med mer konventionella teleskop.

"Om vi ​​ser det, " han lade till, "vi kommer att lära oss mycket."

©2017 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.