بیشتر یک «انفجار» تا یک «جیر جیر»: LIGO ، ردیاب های ویرجین سیگنال را از عظیم ترین ادغام سیاهچاله ردیابی می کنند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

جهان از فعالیت های تولید شده توسط امواج گرانشی که در پارامتر فضا-زمان موج می زند ، ایجاد می شود و حاصل ادغام دوتایی یا بین دو سیاهچاله یا دو ستاره نوترونی است.

محققان روی سیگنالی از بزرگترین ادغام سیاهچاله کشف شده در امواج گرانشی بزرگنمایی کرده اند.

یافته های گزارش شده توسط LIGO و همکاری بین المللی ویرگوس از دانشمندان ، از جمله محققان موسسه نجوم موج گرانشی در دانشگاه بیرمنگام ، در Physical Review Letters و The Astrophysical Journal Letters گزارش شده است.

این گزارش بیان می کند که سیگنال GW190521 تعیین شده در 21 مه 2019 با کمک دو ابزار مشاهده شده است: رصدخانه موج گرانشی (LIGO) بنیاد ملی علوم علوم ایالات متحده ، یک جفت تداخل سنج های 4 کیلومتری یکسان. و Virgo ، یک آشکارساز 3 کیلومتری در ایتالیا است.

نتیجه ادغام اولین تشخیص مشخص سیاه چاله “با جرم متوسط” است که سیگنال مختصر کمتر از یک دهم ثانیه طول می کشد.

محققان بر این باورند که این منبع توسط منبعی تولید شده است که تقریباً 5 گیگاپارسک فاصله دارد ، در حالی که جهان تقریباً نیمی از سن فعلی آن بود.

اگر این صحیح باشد ، این سیگنال آن را به دورترین منبع موج گرانشی شناسایی شده تاکنون تبدیل می کند.

تیم دانشمندان با توسل به ابزارهای محاسباتی و مدل سازی ، فکر می کنند که GW190521 توسط یک ادغام سیاهچاله دودویی ایجاد شده است ، که گمان می رود بزرگترین عظیم ترین موجود باشد ، شامل دو سیاه چاله با جرم های 85 و 65 برابر جرم خورشید است.

©
عکس AP / اندرو هارنیک

تصویری از امواج گرانشی از دو سیاهچاله همگرا بر روی مانیتور پشت مferسس رصدخانه موج گرانشی لیزر (LIGO) کیپ تورن در حالی که با اعضای رسانه ها صحبت می کرد پس از یک کنفرانس خبری در باشگاه مطبوعات ملی در واشنگتن ، پنجشنبه ، 11 فوریه 2016

نتیجه ادغام یک سیاهچاله بزرگتر از حدود 142 توده خورشیدی ایجاد کرد.
انرژی آزاد شده متعاقب آن ، معادل حدود هشت توده خورشیدی ، به شکل امواج گرانشی در آمده و در سراسر جهان پخش می شود.

یکی از اعضای تیم ویرجون ، نلسون کریستنسن ، محقق مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) گفت: “این شباهت زیادی به جیر جیر ندارد ، همان چیزی است که ما به طور معمول تشخیص می دهیم.”

این دانشمند سیگنال را با اولین تشخیص امواج گرانشی LIGO در سال 2015 مقایسه کرد.

به نقل از وی ، “این بیشتر شبیه چیزی است که” بنگ “به گوش می رسد و عظیم ترین سیگنالی است که LIGO و Virgo دیده اند.

تمام سیاهچاله هایی که قبل از این سیگنال شناسایی شده مشاهده شده اند یا سیاهچاله هایی با جرم ستاره ای هستند ، یا سیاهچاله های عظیم.

داده های رصدخانه اشعه ایکس Chandra ناسا و XMM-Newton ناسا کشف این حساب را آغاز کرد که با یک ستاره غول سرخ سرگردان بسیار نزدیک به سیاهچاله بزرگ در یک کهکشان در حدود 250 میلیون سال نوری از زمین آغاز شده است. جرم سیاه چاله ، در کهکشان GSN 069 واقع شده است ، جرمی حدود 400000 برابر خورشید دارد و آن را در انتهای کوچک مقیاس سیاهچاله های بزرگ قرار می دهد.

آنچه GW190521 را جذاب می کند این است که سیاه چاله نهایی آن با جرم 142 خورشیدی اولین نوع از آن است – یک محدوده جرمی میانی بین جرم ستاره ای و سیاهچاله بزرگ.

سیاه چاله های ‘لرزان’

تیم LIGO-Virgo همچنین کشف کردند که اگر فرضیات آنها درست باشد و سیگنال با ادغام دو سیاهچاله تولید شود ، محور چرخش آنها “ناهماهنگ” بود – نه موازی با حرکت زاویه ای مداری.

“در این ادغام غیرمعمول ، ما اولین نکته را می بینیم که ممکن است سیاه چاله ها در فضا سقوط کنند. مشاهدات آینده مطمئناً بیشتر این پدیده را روشن خواهد کرد. “، دکتر پاتریشیا اشمیت ، مدرس موسسه نجوم موج گرانشی گفت.

پدرو مارونتی ، مدیر برنامه فیزیک گرانشی بنیاد ملی علوم ، در مورد پیامدهای اخترفیزیکی یافته ها گفت:

“LIGO یک بار دیگر نه تنها با تشخیص سیاهچاله هایی در اندازه هایی که توضیح آنها دشوار است ، بلکه انجام آن با استفاده از تکنیک هایی که به طور خاص برای ادغام های ستاره ای طراحی نشده اند ، ما را شگفت زده می کند. “