אות כבידה בלתי רגיל זוהה מזוג חורים שחורים מוזרים

אות כבידה בלתי רגיל זוהה מזוג חורים שחורים מוזרים
אות כבידה בלתי רגיל זוהה מזוג חורים שחורים מוזרים
Anonim

לראשונה הצליחו האסטרופיזיקאים לזהות גלי כבידה ממיזוג של חור שחור בינארי עם המונים לא שווים. פרוטוקול התצפית מתפרסם באתר פרויקט LIGO.

שיתופי הפעולה של LIGO ו- Virgo מחפשים גלי כבידה קוסמיים מהתנגשויות חורים שחורים. לפני קצת יותר משנה, ב -12 באפריל 2019, מדענים משיתופי פעולה אלה גילו גלי כבידה המתפשטים בחלל-זמן מהתנגשות של שני חורים שחורים הנמצאים במרחק של 2.4 מיליארד שנות אור מכדור הארץ.

נכון לעכשיו, רישום גלי הכבידה כשלעצמו כבר אינו דבר יוצא דופן. אבל במקרה זה, המקור שלהם היה אירוע שאסטרונומים לא ראו מעולם.

אם לפני הגלים תמיד נבעו משני חורים שחורים במסה זהה בערך, פי 20-40 ממסת השמש, אז התקבל האות GW 190412 ממערכת בינארית ללא שיווי משקל של חורים שחורים, שאחד מהם היה 29.7 מסות שמש, וה אחר היה פי שלוש פחות - רק 8, 4. אגב, זהו הקטן מבין החורים השחורים שהתגלו עד כה.

"אף אחד מההמונים האלה לא מפתיע כשלעצמם. אנחנו יודעים שחורים שחורים מגיעים בגודל כזה. מה שחדש הוא יחס המסה", מסביר אחד מחברי הגילוי, האסטרונום כריסטופר ברי מאוניברסיטת נורת'ווסטרן, בפוסט בבלוג. בארה"ב "תצפית זו מאפשרת לנו לבדוק את התחזיות שלנו לגבי אותות גל כבידה ומהווה חלק נוסף בפאזל כיצד נוצרים חורים שחורים בינאריים."

מעניין, מיזוג מערכת כזו עם שני גדלים שונים לחלוטין של חורים שחורים הניב אות כבידה ארוך יותר מכל מיזוג חורים שחורים אחרים. זאת בשל העובדה שאירוע GW 190412 הניב שני תדרים שונים של גלי המתפשטים בו זמנית, דבר שאינו נצפה בעת מיזוג חורים שחורים עם אותה מסה בערך.

נוכחותם של גלים בתדרים שונים אפשרה למחברים לבצע בדיקה נוספת של תורת היחסות הכללית. הם פיצלו את אות גל הכבידה לחלקים מוקדמים ומאוחרים יותר והשתמשו במשוואות לחישוב החלק השני של האות של כל חצי. החישובים חופפו לחלוטין עם תצפיות, המשמשות כאחד האישורים המשמעותיים ביותר של תורת היחסות הכללית של איינשטיין עד כה.

ההבדל הגדול בהמוני החורים השחורים במערכת בינארית אפשר למדענים למדוד בצורה מדויקת יותר כמה מהתכונות האסטרופיזיות של המערכת.

"ההבדל הגדול הזה במסה אומר שאנו יכולים למדוד בצורה מדויקת יותר כמה תכונות של המערכת: המרחק שלה אלינו, הזווית שבה אנו מסתכלים עליה ומהירות הסיבוב של חור שחור כבד סביב הציר שלה", המכון. אמר בהודעה לעיתונות. פיזיקת הכבידה של חברת מקס פלאנק בהאנובר, גרמניה, דבריו של עובד המכון שהשתתף במחקר, רוברטו קוטסטה.

מהירות הסיבוב הגבוהה של חור כבד, על פי המדענים, משמשת רמז כלשהו לשאלת היווצרותה של מערכת כה יוצאת דופן. מודלים אסטרופיזיקליים מצביעים על היווצרות חורים שחורים בינאריים כאשר כל אחד מכוכבי מערכת הכוכבים הבינארית מתמוטט לתוך חור שחור, כך שהם אינם יכולים ליצור חורים שחורים בינאריים עם פערים גדולים במסה.

הסיבוב המהיר של החור השחור הגדול מציע כי יתכן שהתמזג עם חורים שחורים אחרים קודם לכן, לפני האירוע GW 190412. ייתכן שמדענים צופים כעת בשריד ממערכת כוכבים משולשת או מרובעת זו.

מוּמלָץ: