İki Kara Delik Tesadüfen Karşılaştı ve Daha Önce Hiç Görülmemiş Bir Şey Yarattı : ScienceAlert


Çarpışan kara deliklerin uzay-zamanda yarattığı dalgalanmalar, bu esrarengiz nesneler hakkında bize çok şey öğretti.

Bu yerçekimi dalgaları, karadeliklerle ilgili bilgileri kodlar: kütleleri, birbirlerine doğru içe doğru sarmallarının şekli, dönüşleri ve yönelimleri.

Bundan, bilim adamları çarpışmaların çoğunun Gördük ikili sistemlerde kara delikler arasında olmuştur. İki kara delik, birlikte kara deliklere dönüşen, daha sonra spiral çizen ve birleşen bir çift büyük yıldız olarak başladı.

Şimdiye kadar tespit edilen yaklaşık 90 birleşmeden, ancak, biri çok tuhaf olarak göze çarpıyor. Mayıs 2019’da tespit edilen GW19052, eşi benzeri olmayan uzay-zaman dalgaları yaydı.

“Morfolojisi ve patlama benzeri yapısı önceki gözlemlerden çok farklı.” astrofizikçi Rossella Gamba diyor Almanya’daki Jena Üniversitesi’nden Dr.

O ekler“GW190521 başlangıçta birbirine neredeyse dairesel yörüngeler boyunca yaklaşan, hızla dönen iki ağır kara deliğin birleşmesi olarak analiz edildi, ancak özel özellikleri bizi başka olası yorumlar önermeye yöneltti.”

Özellikle, kısa, keskin süresi yerçekimi dalgası sinyali açıklamak zordu.

Yerçekimi dalgaları tarafından üretilir gerçek birleşme bir gölete düşen bir kayanın dalgacıkları gibi iki kara deliğin. Ancak ikili ilham tarafından da üretilirler ve yoğun yerçekimi etkileşimi, iki kara delik karşı konulmaz bir şekilde yaklaşırken daha zayıf dalgacıklar gönderir.

frameborder=”0″ allow=”ivmeölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; resim içinde resim” izin verilen tam ekran>

“Olayla ilişkili sinyalin şekli ve kısalığı – saniyenin onda birinden daha az – iki kara delik arasında, sarmal bir fazın yokluğunda meydana gelen ani bir birleşme olduğunu varsaymamıza yol açtı.” gökbilimci Alessandro Nagar’ı açıklıyor İtalya’daki Ulusal Nükleer Fizik Kurumu.

Yerçekimsel olarak etkileşime giren bir çift kara delik ile sonuçlanmanın birden fazla yolu var.

Birincisi, uzayda aynı moleküler bulut parçasından bebek yıldızların oluşumundan bu yana, ikisinin uzun süredir birlikte olduğudur.

Diğeri, uzayda hareket eden iki nesnenin, dinamik bir karşılaşma olarak bilinen şeyde yerçekimsel olarak yakalanmak için birbirini yeterince yakından geçmesidir.

Gamba ve meslektaşları bunun GW190521 ile olmuş olabileceğini düşündüler, bu yüzden hipotezlerini test etmek için simülasyonlar tasarladılar. Garip olanı yeniden üretmeye çalışmak için yörünge, dönüş ve kütle gibi parametreleri ince ayarlayarak kara delik çiftlerini bir araya getirdiler. yerçekimi dalgası 2019’da algılanan sinyal.

Elde ettikleri sonuçlar, iki kara deliğin bir ikili sistem içinde başlamadığını, ancak birbirlerinin yerçekimsel ağına yakalandığını, vahşi, eksantrik bir döngüde iki kez birbirinin yanından geçerek daha büyük bir tane oluşturmak için birbirine çarptığını gösteriyor. Kara delik. Ve bu senaryodaki kara deliklerin hiçbiri dönmüyordu.

“Son teknoloji analitik yöntemler ve sayısal simülasyonların bir kombinasyonunu kullanarak kesin modeller geliştirerek, bu durumda oldukça eksantrik bir birleşmenin, gözlemi daha önce öne sürülen diğer tüm hipotezlerden daha iyi açıkladığını bulduk.” astronom Matteo Breschi diyor Jena Üniversitesi’nden.

“Hata olasılığı 1:4300!”

Ekip, bu senaryonun, bu tür yerçekimi etkileşimlerinin daha olası olduğu bir yıldız kümesi gibi yoğun nüfuslu bir uzay bölgesinde daha olası olduğunu söylüyor.

Bu, GW190521 ile ilgili önceki keşifleri takip eder. Birleşmedeki kara deliklerden birinin kütlesi Güneş’in yaklaşık 85 katı olarak ölçüldü.

Mevcut modellerimize göre, tek bir yıldızdan 65 güneş kütlesinin üzerindeki karadelikler oluşamaz; bilmemizin tek yolu Kara delik Bu kütlenin %20’si, daha düşük kütleli iki nesnenin birleşmesiyle oluşur.

Gamba ve meslektaşlarının çalışması, çarpışmadaki iki kara deliğin kütlelerinin yaklaşık 81 ve 52 güneş kütlesinde olduğunu buldu; bu, önceki tahminlerden biraz daha düşük, ancak kara deliklerden biri hala tek yıldız çekirdeği çöküş oluşum yolunun dışında.

Modellerimizin ince ayara ihtiyaç duyup duymadığı hala net değil, ancak daha küçük nesnelerin sürekli birleşmesi yoluyla daha büyük yapıların oluştuğu hiyerarşik birleşmeler, bir küme ortamında daha olası büyük bir yoğun nesne popülasyonu ile.

Kara delikler arasındaki dinamik karşılaşmalar oldukça nadir kabul edilir ve yerçekimi dalgası LIGO ve Virgo tarafından bugüne kadar toplanan veriler bunu destekliyor gibi görünüyor. Bununla birlikte, nadir, imkansız anlamına gelmez ve yeni çalışma, tespit ettiğimiz ilk GW190521 olabileceğini öne sürüyor.

Ve bir ilk, önümüzdeki yıllarda daha fazlasının olabileceği anlamına gelir. bu yerçekimi dalgası gözlemevleri şu anda yükseltiliyor ve bakımı yapılıyor ancak önümüzdeki yıllarda tekrar çevrimiçi olacak. Mart 2023 yeni bir gözlem çalışması için. Bu sefer, LIGO’nun ABD’deki iki dedektörü ve İtalya’daki Virgo dedektörü, daha da fazla gözlem gücü için Japonya’daki KAGRA ile birleşecek.

GW190521 gibi daha fazla tespit harika olurdu.

Araştırma yayınlandı Doğa Astronomisi.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/two-black-holes-met-by-chance-and-it-created-something-never-seen-before

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir