Havainto, joka tunnetaan nyt nimellä GW231123, tehtiin 23. marraskuuta 2023. Havainto julkistettiin 24. kansainvälisessä yleisen suhteellisuusteorian ja gravitaation konferenssissa Glasgow’ssa, Skotlannissa, joka pidettiin 14.–18. heinäkuuta 2025.
Arvioiden mukaan tapahtumassa kaksi mustaa aukkoa, jotka olivat massoiltaan 100 ja 140 kertaa Auringon massaa, kieppuivat toistensa ympärillä ja törmäsivät lopulta toisiinsa. Tuloksena oli 225 Auringon massan suuruinen musta aukko – suurin ja massiivisin koskaan havaittu.
Näin suuri musta auko on paitsi suuri sinällään, niin myös suuri ongelma fysiikalle, koska näin kookkaita ja massiivisia mustia aukkoja ei periaatteessa pitäisi olla olemassa.
LIGO eli Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, teki historiaa vuonna 2015, kun se havaitsi ensimmäisenä suoraan gravitaatioaaltoja. Ne ovat aaltoilua, värähtelyjä, maailmankaikkeuden kattavassa aika-avaruudessa.
Tuo ensimmäinen havainto tuli kahden mustan aukon törmäyksestä, jotka ovat energisimpiä tunnettuja ilmiöitä. Nuo törmänneet mustat aukot tuottivat yhden aukon – supermassiivisen kappaleen – jonka massa oli arviolta noin 62 Auringon massaa. Siis paljon pienenpi kuin nyt oletettavasti syntynyt musta aukko.
Signaali havaittiin LIGO-kaksoisdetektorilla, jonka kaksi toisistaan riippumatonta havaintoasemaa sijaitsevat Yhdysvalloissa Livingstonissa, Louisianassa, ja Hanfordissa, Washingtonin osavaltiossa.
Tuon jälkeen on valmistunut Italiassa sijaitseva eurooppalainen Virgo ja Japanin KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector), jotka toimivat nykyisin yhteistyössä.
Ne ovat havainneet yli 200 mustien aukkojen yhdistymistä uusimmalla neljännellä havaintokierroksella ja noin 300 yhdistymistä yhteensä vuodesta 2015 lähtien.
Tätä nyt havaittua aikaisempi suurin mustien aukkojen törmäys, GW190521, havaittiin vuonna 2021, jolloin tuloksena oli 140 kertaa Auringon massan suuruisen mustan aukon.
Tällaisissa törmäyksissä mustat aukot pyörivät nopeasti ja myös kiertävät toisiaan nopeasti. On mahdollista, ja jopa todennäköistä, että mustat aukot ovat olleet itsessään jo tulosta aiemmista pienempien mustien aukkojen yhdistymisistä.
Tässä tuoreimmassa tapauksessa, GW231123:ssä, mustien aukkojen suuri massa ja erittäin nopea pyöriminen venyttävät sekä gravitaatioaaltojen havaintoteknologian että nykyisten teoreettisten mallien rajoja. Kuten gravitaatioaaltoja tulkittaessa aina, alkuperäisesti varsin sekava havanto täytyy tulkita ja mallintaa, ennen kuin tiedetään tarkemmin mistä on kyse.
Nyt "mustat aukot näyttävät pyörivän hyvin nopeasti – lähellä Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian sallimaa rajaa", sanoo Charlie Hoy Portsmouthin yliopistosta. Hän on myös LVK-kollaboraation (Ligo-Virgo-KARGA) jäsen.
"Tämä tekee signaalin mallintamisesta ja tulkinnasta vaikeaa. Se on erinomainen tapaustutkimus teoreettisten työkalujemme kehittämisen edistämiseksi."
Jos aihe kiinnostaa enemmän, niin kuuntele aihetta käsittelevä Ylen Tiedeykkönen: Gravitaatioaallot heiluttavat sinuakin koko ajan ja auttavat ymmärtämään maailmankaikkeuden oudoimpia salaisuuksia