Astronomii au propus o nouă explicație pentru un eveniment cosmic care a lăsat experții nedumeriți timp de câțiva ani. Un semnal generat de fuziunea a două găuri negre ar fi putut fi distorsionat de fenomenul cunoscut sub numele de lentilă gravitațională. Această teorie ar putea rezolva misterul dimensiunilor „imposibile” ale singularităților care s-au ciocnit, oferind o perspectivă nouă asupra modului în care undele gravitaționale interacționează cu spațiu-timpul.
Evenimentul problematic, identificat sub numele de GW231123, a fost detectat pe 23 noiembrie 2023 de componentele Observatorului de Interferometrie Laser pentru Unde Gravitaționale (LIGO). Aceste instrumente, situate în statele Washington și Louisiana, au înregistrat oscilații în țesătura spațiu-timp provenite de la o pereche de găuri negre aflate la aproximativ 2 miliarde de ani-lumină de Pământ. Coliziunea a fost considerată cea mai masivă înregistrată până în prezent, generând o singularitate cu o masă de 230 de ori mai mare decât cea a Soarelui.
Problema principală a constatat că masele inițiale de 100 și 130 de mase solare se încadrează într-un „gol de masă”, fiind prea mari pentru găuri negre de masă stelară, dar prea mici pentru cele de masă intermediară. Cercetătorii din cadrul studiului publicat în The Astrophysical Journal Letters susțin că semnalul a fost amplificat de o lentilă gravitațională, ceea ce a dus la o supraestimare a maselor. Dacă această ipoteză este corectă, masa totală a găurii negre rezultate ar fi de aproximativ 140 de mase solare, nu 230.
Srashti Goyal, autorul principal al cercetării de la Institutul Max Planck pentru Fizică Gravitațională, explică faptul că un obiect compact sau o structură extinta ar putea fi responsabil pentru acest efect. Dacă semnalul GW231123 a fost deviat de un obiect cu o masă între 190 și 850 de mase solare, masele observate devin explicabile. Această interpretare elimină, de asemenea, necesitatea unor valori neobișnuit de mari pentru viteza de rotație a obiectelor implicate în coliziune.
Conceptul de lentilă gravitațională a fost introdus în 1915 prin teoria relativității generale a lui Albert Einstein, susținând că obiectele masive curbează spațiu-timpul. Deși acest efect este cunoscut pentru modul în care influențează lumina, cercetătorii nu au găsit până acum dovezi că acesta poate afecta și undele gravitaționale. Miguel Zumalacárregui, coautor al studiului, menționează că, la fel ca lumina, și aceste unde pot fi deviate, amplificate sau divizate în semnale multiple de către obiecte masive.
În ciuda potențialului de a revoluționa astronomia, natura lentilei rămâne un mister major, deoarece obiectele compacte cu mase între 100 și 1.000 de mase solare sunt extrem de rare. Cercetările viitoare vor trebui să determine dacă acest efect a fost cauzat de o lentilă individuală sau de un ansamblu de obiecte mai ușoare, precum stelele. Analizarea acestor modele ar putea oferi indicii suplimentare chiar și despre natura materiei întunecate.