РЕКЛАМА

Спајање црних рупа: прво откривање вишеструких фреквенција звоњења   

Спајање две црне рупе има три фазе: фазе инспирације, спајања и рингдовн фазе. У свакој фази се емитују карактеристични гравитациони таласи. Последња фаза рингдовна је веома кратка и кодира информације о својствима финалне црне рупе. Поновна анализа података из догађаја спајања бинарних црних рупа ГВ190521 пружила је, по први пут, доказе о накнадним потресима спајања у облику две одвојене слабе фреквенције које је произвела резултирајућа појединачна црна рупа док се слагала у стабилан симетрични облик . Ово је прва детекција вишеструких фреквенција гравитационих таласа у фази рингдовн-а. Баш као што звоно 'звони' неко време након што се заглави, резултујућа појединачна изобличена црна рупа настала након спајања 'звони' неко време емитујући слабе гравитационе таласе пре него што је постигла симетричну стабилну форму. И управо начин на који облик звона одређује специфичне фреквенције са којима звоно звони, сходно томе, према теореми без длаке, маса и спин црне рупе одређују фреквенције звоњења. Дакле, овај развој утире пут за коришћење фреквенција рингдовн-а за проучавање својстава финалне црне рупе.  

Црне рупе су масивни објекти са изузетно јаким гравитационим пољима. Када се две црне рупе у орбити окрећу једна око друге и на крају се спајају, ткиво простор-времена око њих се поремети што ствара таласе гравитационих таласа који зраче напоље. Од септембра 2015. када је астрономија гравитационих таласа почела са ЛИГО-овим првим откривањем гравитационих таласа генерисаних спајањем две црне рупе удаљене 1.3 милијарде светлосних година, спајање црних рупа се сада рутински открива скоро једном недељно.   

Спајање Црне рупе има три фазе. Када су две црне рупе широко раздвојене, оне полако круже једна око друге емитујући слабе гравитационе таласе. Бинарно се постепено креће ка све мањим и мањим орбитама како се енергија система губи у облику гравитационих таласа. Ово је инспирална фаза спајања. Следеће је фаза спајања када се две црне рупе приближе довољно да се споје и формирају једну црну рупу искривљеног облика. У овој фази се емитују најјачи гравитациони таласи (ГВ), које сада рутински откривају и бележе опсерваторије гравитационих таласа.  

Након фазе спајања следи врло кратка фаза тзв рингдовн стаге при чему резултирајућа појединачна изобличена црна рупа брзо постиже стабилнији сферични или сфероидни облик. Гравитациони таласи емитовани у фази рингдовн-а су пригушени и много слабији од ГВ-а који се ослобађају у фази спајања. Баш као што звоно 'звони' неко време након што се заглави, резултирајућа једна црна рупа 'звони' неко време емитујући много слабије гравитационе таласе пре него што постигне симетричну стабилну форму.  

Слабе вишеструке фреквенције гравитационих таласа ослобођене током фазе спајања две црне рупе до сада нису откривене.  

Истраживачки тим је недавно био успешан у откривању вишеструких фреквенција гравитационих таласа у фази рингдовн-а догађаја спајања бинарних црних рупа ГВ190521. Тражили су појединачне тонове бледећих тонова у фреквенцијама рингдовн-а не узимајући у обзир било какву везу са фреквенцијама и временима пригушења и били су успешни у идентификацији два мода која имплицирају да је резултујућа деформисана црна рупа емитовала најмање две фреквенције након спајања. Ово је предвиђено Ајнштајновом општом релативношћу, па резултат потврђује теорију. Даље, истраживачи су упоредили фреквенције и времена пригушења два режима рингдовн пронађена у догађају спајања како би тестирали „теорему без длаке“ (да црне рупе у потпуности карактеришу маса и окретање и да није потребна никаква друга „длака“ да би се описала карактеристике) и није пронашао ништа изван опште теорије релативности.  

Ово је прекретница јер се широко веровало да посматрање вишеструких фреквенција рингдовна неће бити могуће пре него што детектори гравитационих таласа следеће генерације постану доступни у будућности.  

 *** 
 

Извори:   

  1. Цапано, ЦД сар. 2023. Вишемодни квазинормални спектар из узнемирене црне рупе. Пхисицал Ревиев Леттерс. Вол. 131, број 22. 1. децембар 2023. ДОИ: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402  
  2. Мак-Планцк-Институт фурГравитатионспхисик (Алберт-Еинстеин-Институт), 2023. Вести – За кога звони црна рупа. Доступно на https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160 

*** 

Умесх Прасад
Умесх Прасад
Научни новинар | Оснивач уредник часописа Сциентифиц Еуропеан

Пријавите се на наш билтен

Да будете у току са свим најновијим вестима, понудама и специјалним најавама.

Најгледанији чланци

Омега-3 суплементи можда неће бити од користи за срце

Детаљна свеобухватна студија показује да суплементи Омега-3 можда не...

ЈН.1 подваријанта: Додатни ризик за јавно здравље је низак на глобалном нивоу

ЈН.1 подваријанта чији је најранији документовани узорак пријављен 25...

Комплетан дијаграм повезивања нервног система: ажурирање

Успех у мапирању комплетне неуронске мреже мушких...
- Адвертисемент -
94,852Фановикао
47,750ЧитаоциПратити
1,772ЧитаоциПратити
30ПретплатникаПријавите се