Bir grup Manitoba araştırmacısı, bu hafta iki büyük kara deliğin, mutlu bir şekilde Dünya’dan milyarlarca ışık yılına nasıl baktığını ortaya koyduğu uluslararası bir çabanın perde arkasında yer aldı.
Manitoba Üniversitesi Astrofizikçi Samar Safi-Harb, Excessive Astrofizikte Kanada Araştırma Başkanı ve ekibi, Pazartesi günü Ligo-Virgo-Kagra programında ortak çalışanlardır. yayınlanmış kanıt Safi-Harb’un söylediği şey “bugüne kadar tespit edilen en büyük ikili kara delik” dir.
Başlangıçta Kasım 2023’te yapılan tespitten bir başka sürpriz, her kara deliğin birlikte çöktüğü sırada döndüğü enkaz hızıydı – “Mümkün olan maksimuma yakın [speed] Teoriye izin verildi, “dedi.
“Yani sadece büyük değiller, deli gibi dönüyorlar – dünyanın dönüş hızının 400.000 katı.”
Ekibi bu tespitte doğrudan dahil değildi, ancak Washington Eyaleti ve Louisiana’da dedektörleri işleten Laser Interferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi olan Ligo’ya küresel olarak yer alan binlerce araştırmacı topluluğunun bir parçası.
Ekip, yerçekimi dalgası astrofizik konusunda uzmanlaşmış ve kara deliklerin çarpışmasını modelleyen M doktora sonrası Nathan Steinle’yi içerirken, DocoDoc Labani Mallick kara deliklerin elektromanyetik gözlemleri üzerinde çalışıyor.
Safi-Harb’un doktora öğrencisi Neil Doerksen, yerçekimi dalga tespit teknolojisinde kullanılan dedektörlerin duyarlılığını geliştirmeye odaklanmıştır ve doktora öğrencisi Lucas da Conceição nötron yıldızı yerçekimi dalgalarının tespiti üzerine çalışıyor.
Vahşi uçları incelemek
Beşin tümü vahşi uçları araştırıyor – aşırı sıcaklıklar, aşırı yerçekimi, astrofizik sistemler tarafından sergilenen aşırı manyetik alanlar.
Bunlar sadece Safi-Harb’un bize her şeyin nereden geldiği hakkında söyleyebilecekleri için büyülenen yıldızların ölümleriyle ilişkilidir.
Yıldız patlamaları, evrendeki en ağır unsurlardan bazılarının yaratılmasına yol açar: kemiklerinizdeki kalsiyum. Bu altın nişan yüzüğü büyükannen seni bıraktı. Katalitik konvertördeki platin, arkadaşınızın sedanından çalındı. Her şey alan boşluğunda güzel bir kaboomdan geldi.
Kara deliklerin doğmasının daha yaygın olarak anlaşılması, büyük bir yıldız hayatının sonuna ulaştığında çöküştür. Yıldız cesedi, bu gizemli, inanılmaz yoğun maddenin paketine dönüşür, yerçekimi o kadar yoğun olan ışık bile kaçamaz.
Bu temel olarak kara delikleri geleneksel ışık tabanlı teleskoplara görünmez hale getirir, bu yüzden geleneksel çalışmalar kara deliklerin çevrelerindeki dolaylı etkileri üzerinde yer almıştır.
X-ışını teleskopları, bilim adamlarının, örneğin, yakındaki yıldızlara uyguladıkları yerçekimi etkilerini inceleyerek veya kara deliklerin etrafındaki disklerde oluşan gaz ve toz gibi malzemeler bularak bir kara deliğin varlığını çıkarmasına izin verir.
Ancak kara delik çarpışmaları için avlanma söz konusu olduğunda, farklı araçlara ihtiyaç vardır.
Ligo, ilk olarak Albert Einstein tarafından bir asır önce var olacağı tahmin edilen yerçekimi dalgası imzalarını aramak için tasarlanmıştır.
Einstein’ın genel görelilik teorisi, uzay-zaman boyunca dalgalanan bu dalgaların hızlanan nesnelerin hareketi ile üretildiğini öne sürdü. Büyük, büyük olanlar.
“Bir göle bir kaya veya taş atarsanız, bu dalgalanmaları gözlemlersiniz,” dedi Safi-Harb. “Kara deliğiniz olduğunda, o kadar yoğun ki, bu dalgalanmalara uzay-zamanında neden oluyor.”
İki kara delik birbirine dönüp yaklaşırsa, hızlanırlar, “ve bu gerçekten güçlü yerçekimi dalgalarına yol açar” dedi.
Einstein’ın tahmini, bilim adamları LIGO aracılığıyla ilk kez yerçekimi dalgalarını gözlemlemeyi başardıkları on yıl öncesine kadar teorik alemde kök saldı. Bilim adamları artık 300 kara delik çarpışması biliyor, dedi Safi-Harb.
En son, GW231123 olarak adlandırılan en büyük olanı.
İzle: Bilim adamları yerçekimi dalgalarını ilk kez tespit ediyor (2016):
Einstein teorisi 100 yıldan fazla bir süre sonra kanıtlandı
Orijinal kara delik çifti, güneşimizden 100 ve 140 kat daha büyük kütlelere sahipti ve birleştirmenin son ürünü 225 güneş kütlesi aralığında.
Bu çok büyük geliyor ve öyle, ama kara deliklerin spektrumunda ortada bir yere düşebilir.
Kozmik arka bahçemiz de dahil olmak üzere, yıldız kütle kara delikleri olarak bilinen üç sınıf kara delik vardır. Güneşimizin kütlesinin 10 ila 60 katı sırada olabilirler.
Sonra süper kütleli kara delikler var. Galaksilerin merkezlerinde ikamet ediyorlar ve güneşimizden milyonlarca ila milyarlarca kat daha büyük olabilirler. Bazılarının isimleri var – Samanyolu Galaksimizin Karanlık Kalbi Yay A olarak bilinir.
Ve GW231123 ve bunu yapan ana kara delikler gibi yüzlerce ila binlerce güneş kütlesi arasında düşebilen üçüncü sınıfın son yıllarında – ara kütle kara delikleri – kanıtlar ortaya çıktı.
Ebeveynlerin ve GW231123’ün hepsi aradaki bölgeye düşmesi heyecan vericidir-ama aynı zamanda biraz kafa çizer.
Safi-Harb, “Bu kitlelerin ‘yasak’ olduğuna inanılıyor ya da gerçekleşmesi beklenmiyor, çünkü standart yıldız evrimi böyle bir kara delik oluşumunu tahmin etmiyor.” Dedi.
Safi-Harb, bu ana kara deliklerin her birinin daha küçük kara deliklerin birleşmesinden doğduğunu söyledi.
“Bu keşfin bize öğrettiği şey, bazı küçük kara deliklerin daha büyük kara delikler yapabileceğini bilmemiz ve belki de daha büyük kara delikler yapmak için daha büyük kara delikler çarpışıyor ve bunlar yoğun ortamlarda ise, galaksimiz gibi şeyler yapabilirler.” Dedi.
“Yani geldiğimiz kökenlerimizi anlıyor.”
CBC Manitoba’dan daha fazlası:
