از روزنامه نگاری غیرانتفاعی حمایت کنید.
هنگامی که دو سیاهچاله قبل از ادغام در یکی به دور یکدیگر مارپیچ می‌شوند (نشان داده شده)، امواج گرانشی از خود ساطع می‌کنند که می‌تواند به سیاهچاله تازه تشکیل‌شده تکان‌هایی با سرعت بالا بدهد.
LIGO، Caltech، MIT، Aurore Simonnet/Sonoma State
نوشته
این سیاهچاله واقعاً بلد است چگونه به عقب برگردد.
دانشمندان اخیراً دو سیاهچاله را مشاهده کردند که در یک سیاهچاله با هم متحد شدند و در این فرآیند "لگدی" دریافت کردند که سیاهچاله تازه تشکیل شده را با سرعت زیاد به دور انداخت. محققان در مقاله‌ای در چاپ در Physical Review Letters گزارش می‌دهند که این سیاهچاله با سرعتی در حدود 5 میلیون کیلومتر در ساعت بزرگ‌تر شده است. این بسیار سریع است: سرعت نور فقط 200 برابر سریعتر است.
امواج در فضا-زمان که امواج گرانشی نامیده می شوند، سیاهچاله را در خروجی وحشتناکش پرتاب کردند. همانطور که هر دو سیاهچاله جفت شده به سمت داخل مارپیچی می‌شوند و به هم می‌پیوندند، این امواج را ساطع می‌کنند که کشیده شده و فضا را فشرده می‌کند. اگر آن امواج گرانشی ترجیحاً در یک جهت به کیهان پرتاب شوند، سیاهچاله در پاسخ پس خواهد کشید.
سرفصل‌ها و خلاصه‌ای از آخرین مقالات Science News ، به صندوق پستی شما تحویل داده شده است
با تشکر از شما برای ثبت نام!
مشکلی در ثبت نام شما وجود داشت.
ویجی وارما، اخترفیزیکدان از موسسه ماکس پلانک برای فیزیک گرانشی در پوتسدام، آلمان می گوید: این شبیه به یک تفنگ است که پس از شلیک گلوله به عقب می زند.
رصدخانه های امواج گرانشی LIGO و Virgo، واقع در ایالات متحده و ایتالیا، امواج فضازمان سیاهچاله ها را هنگامی که در 29 ژانویه 2020 به زمین رسیدند، شناسایی کردند. این امواج جزئیاتی از نحوه ادغام سیاهچاله ها را آشکار کردند و به این اشاره کردند که یک ضربه بزرگ محتمل است. . همانطور که سیاهچاله ها به دور یکدیگر می چرخیدند، صفحه ای که در آن به دور یکدیگر می چرخیدند، مشابه نحوه چرخش یک بالا در حین چرخش، می چرخید یا پیشی می گرفت. انتظار می‌رود که سیاهچالههای پیش‌رو هنگام ادغام، ضربات بزرگ‌تری داشته باشند.
بنابراین وارما و همکارانش عمیق‌تر در داده‌ها کاوش کردند و بررسی کردند که آیا سیاهچاله چکمه‌اش را پیدا کرده است یا خیر. برای تخمین سرعت ضربه، محققان داده‌ها را با نسخه‌های مختلف پیش‌بینی‌شده ادغام سیاه‌چاله‌ها، که بر اساس شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای که معادلات نسبیت عام، نظریه گرانش انیشتین را حل می‌کنند، ایجاد شده‌اند، مقایسه کردند ( SN: 2/3/21 ). محققان دریافتند که پس‌زدگی آنقدر بزرگ بوده است که احتمالاً سیاهچاله از خانه خود به بیرون پرتاب شده و به حاشیه کیهانی پرتاب شده است.
گروه‌های متراکم از ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها به نام خوشه‌های کروی یکی از مناطقی هستند که تصور می‌شود سیاه‌چاله‌ها در آن شریک شده و ادغام می‌شوند. تیم محاسبه کرد، احتمال اینکه سیاهچاله لگد خورده در یک خانه خوشه ای کروی باقی بماند، تنها حدود 0.5 درصد است. برای یک سیاهچاله در نوع دیگری از محیط های چگال، به نام خوشه ستاره ای هسته ای، احتمال چسبیدن به اطراف حدود 8 درصد بود.
فرار بزرگ سیاهچاله می تواند پیامدهای بزرگی داشته باشد. LIGO و Virgo ادغام سیاهچالههایی با جرم ستاره‌ای را شناسایی می‌کنند که وقتی ستاره‌ای در یک ابرنواختر منفجر می‌شود و به یک سیاهچاله فرو می‌ریزد. دانشمندان می‌خواهند بفهمند که آیا سیاهچالههایی که در خوشه‌های شلوغ با هم شریک می‌شوند، می‌توانند دوباره با هم شریک شوند و چندین دور ادغام را پشت سر بگذارند. اگر این کار را انجام دهند، می‌تواند به توضیح برخی سیاهچالههای حجیم شگفت‌آور که قبلاً در ادغام‌ها دیده شده‌اند کمک کند ( SN: 9/2/20 ). اما اگر سیاهچالههای ادغام شده معمولاً دور از خانه پرتاب شوند، احتمال ادغام چندگانه کاهش می‌یابد.
وارما می‌گوید: «لگدها برای درک چگونگی شکل‌گیری سیاهچالههای با جرم ستاره‌ای بسیار مهم هستند.
پیش از این، اخترشناسان شواهدی از امواج گرانشی به دست آورده بودند که ضربات بزرگی به سیاهچالههای پرجرم می‌دهند ، جانوران بسیار بزرگ‌تری که در مراکز کهکشان‌ها یافت می‌شوند ( SN: 3/28/17 ). اما این نتیجه گیری به مشاهدات نور بستگی دارد تا امواج گرانشی. مانوئلا کامپانلی، اخترفیزیکدان از موسسه فناوری روچستر در نیویورک، که در مطالعه جدید شرکت نداشت، می‌گوید: «امواج گرانشی، به نوعی پاک‌تر و آسان‌تر تفسیر می‌شوند.
داده های LIGO و Virgo قبلاً شواهدی از ضربه های کوچک سیاهچاله ها را نشان داده بودند. مطالعه جدید اولین مطالعه ای است که استفاده از امواج گرانشی را برای تشخیص سیاهچاله در انتهای دریافت کننده یک ضربه بزرگ گزارش می دهد.
کامپانلی می گوید که این ضربه بزرگ تعجب آور نیست. پیش‌بینی‌های نظری قبلی کامپانلی و همکارانش نشان می‌داد که چنین ضربات قدرتمندی ممکن است. "همیشه هیجان انگیز است که کسی بتواند آنچه را که شما از روی محاسبات پیش بینی کرده اید، از روی مشاهدات اندازه گیری کند."
سوالات یا نظراتی در مورد این مقاله دارید؟ به ما در feedback@sciencenews.org ایمیل بزنید
V. Varma et al . شواهدی از سرعت پس زدن زیاد از یک سیگنال ادغام سیاهچاله . نامه های مروری فیزیکی در حال چاپ، 2022.
امیلی کانور، نویسنده فیزیک، دارای مدرک دکترا است. در فیزیک از دانشگاه شیکاگو. او دو بار برنده جایزه انجمن نویسندگان علوم دی سی است.
Science News در سال 1921 به عنوان یک منبع مستقل و غیرانتفاعی اطلاعات دقیق در مورد آخرین اخبار علم، پزشکی و فناوری تاسیس شد. امروز، ماموریت ما یکسان است: توانمندسازی مردم برای ارزیابی اخبار و دنیای اطرافشان. این توسط Society for Science منتشر شده است، یک سازمان غیرانتفاعی عضویت 501(c)(3) که به مشارکت عمومی در تحقیق و آموزش علمی اختصاص دارد.
© Society for Science & the Public 2000–2022. تمامی حقوق محفوظ است.
مشترکین، آدرس ایمیل خود را برای دسترسی کامل به آرشیو اخبار علمی و نسخه های دیجیتال وارد کنید.
مشترک نیستید؟
الان یکی شو
