امواج گرانشی آشکار سبک ترین سیاه چاله تا کنون مشاهده شده

امواج در فضا خود را نشان داد یک ادغام بزرگ, سیاه چاله با یک شی تصور می شود بیش از حد کوچک به یک سیاه چاله است.

N. فیشر, S. Ossokine, H. فایفر و A. Buonanno/موسسه ماکس پلانک برای گرانشی فیزیک/شبیه سازی شدید Spacetimes همکاری

آشکارسازهای موج گرانشی را کشف کیهانی برخورد که در آن یک غول سیاه چاله بلعیده رمز و راز شی به ظاهر بیش از حد سنگین به یک ستاره نوترونی اما بیش از حد نور به یک سیاه چاله است. وزن 2.6 برابر جرم خورشید جسم می افتد به یک فرضی “توده شکاف” یک بیابان بین سنگین ترین ستاره نوترونی و سبک ترین سیاه چاله است که برخی از نظریه پیش بینی—نشان می دهد شکاف وجود ندارد و کسانی که نظریه باید اصلاح شود.

“افرادی که فکر وجود یک توده شکاف را مجبور به تجدید نظر در آن با اطمینان می گوید:” کول میلر یک اخترفیزیکدان در دانشگاه مریلند کالج پارک بود که نه درگیر در مشاهده است. او می افزاید: بسیاری از مردم نمی خواهید برای پیوستن به فرقه زیرا آنها نمی تواند زنده بماند این تغییر در جهانبینی خود را.”

داده های آمده از فیزیکدانان کار با لیزر تداخل گرانشی-موج رصدخانه (LIGO) یک جفت از آشکارسازهای در لوئیزیانا و واشنگتن و برج سنبله مشابه آشکارساز در ایتالیا. هر سه شامل گنده کاملأ پیچیده حساس نوری ابزار است که می تواند تشخیص زودگذر کشش فضا به خودی خود مجموعه ای خاموش هنگامی که دو اشیاء مانند سیاه چاله ها و چرخش به هر یک از دیگر. پس LIGO اولین احساس مانند امواج گرانشی در سال 2015 فیزیکدانان را کشف ده ها تن از ترکیب. و در 14 اوت 2019 در LIGO و Virgo آشکارسازهای کشف یک ادغام اشیاء با توده های 23 و 2.6 برابر خورشید مشترک LIGO-برج سنبله همکاری اعلام کرد دیروز.

آن 2.6–خورشیدی-جرم جسم است که باعث افزایش ابرو به دلیل آن می افتد در توده شکاف می گوید: ویکی Kalogera یک اخترفیزیکدان و LIGO عضو تیم از دانشگاه نورث وسترن. “در حال حاضر برای اولین بار ما شاهد چنین جسم” او می گوید. توسط سنجش تنها امواج گرانشی از برخورد LIGO و Virgo نمی توانم با اطمینان بگویم چه جسم او می گوید:. اما فیزیک هسته ای نشان می دهد یک ستاره نوترونی سنگین تر از حدود 2.2 خورشیدی توده ها نمی تواند حمایت از وزن خود را, بنابراین هدف این است که “مسلما” یک سیاه چاله میلر می گوید.

در عین حال از آن آسان است به شکل یک سیاه چاله این نور را توضیح می دهد Feryal Özel یک اخترفیزیکدان در دانشگاه آریزونا. قبل از ظهور LIGO و Virgo تنها مشاهده شواهد برای سیاه چاله ها آمد از مطالعه حدود 30 در کهکشان ما است که هر کدام مدار یک همراه و همدم ستاره که تغذیه داغ ماده به آن. هیچ یک از این سیاه چاله ها وزن آن کمتر از پنج خورشیدی توده Ozel اشاره کرد و همکاران که در سال 2010. به طوری که آنها فرض می توده شکاف بین حدود 2.5 و پنج خورشیدی توده ها وجود دارد که در آن باید وجود داشته باشد نه ستاره نوترونی و سیاه چاله ها. اما این مفهوم مبتنی بر مشاهده Özel تنش. “وجود دارد در حال اساسی به دلیل فیزیک سیاه چاله ها نمی توانید از فرم زیر پنج خورشیدی توده ها ؟ ما قطعا نمی کنم,” او می گوید. “اما باید چیزی وجود دارد که در این موج عظیم ستاره تکامل است که باعث می شود آن را بسیار سخت است.”

پس از آن نظریه پردازان توضیح داد چرا که ممکن است. یا یک ستاره نوترونی و یا سیاه چاله می تواند به شکل زمانی که یک ستاره عظیم اجرا می شود از سوخت هیدروژن و هسته آن شروع به سقوط. اگر ستاره است که نور به اندازه کافی هسته سقوط خواهد کرد به یک ستاره نوترونی در یک ابرنواختر انفجار که ضربات دور بقیه ستاره. اگر این ستاره بسیار عظیم آن هسته کوچک خواهد شد به یک نقطه بینهایت کوچک پشت سر گذاشتن تنها آن superintense میدان گرانشی: یک سیاه چاله است. نظریه ها نشان می دهد که برای این سنگین ستاره ها همه اما خارجیترین لایه از سقوط ستاره در تقویت سیاه چاله جرم به پنج خورشیدی توده یا بیشتر.

جدید مشاهده ممکن است قرار دادن دندانه در این نظریه—که میلر می گوید: در حال حاضر به ملاقات با برخی از شک و تردید. “ابرنواختر نظریه پردازان که فراموش واقعی مدل سازی اساسا بگو: نگاه ما نشان می دهد برای مطمئن وجود یک توده شکاف و ما در آن کار می کنند” او می گوید. و Özel یکی از اصلی طرفداران توده شکاف به نظر می رسد unperturbed توسط پیدا کردن. “این بسیار هیجان انگیز است,” او می گوید. بیشتر چه, LIGO و Virgo نشان داده اند که ممکن است به شکل یک کم جرم سیاه چاله در راه های مختلف. در ماه اوت سال 2017, آنها کشف ادغام دو ستاره نوترونی که تولید می شود احتمالا یک سیاه چاله از 2.7 خورشیدی توده ها.

پازل واقعی ممکن است شدید عدم تطابق در توده سیاه چاله ها در مشاهده جدید می گوید: برایان Metzger یک نظری اخترفیزیکدان در دانشگاه کلمبیا بود که درگیر در کار است. فقط چند هفته پیش LIGO و Virgo اعلام کرد یک رویداد که در آن یک سیاه چاله هرحال دیگر با نسبت چهار به یک است. در رویداد های جدید و نسبت است و نه یک. “نکته جالب این است شدید نسبت جرم سخت است که به تولید از طریق بسیاری [مدل] مردم باید متمرکز بر” Metzger می گوید.

هیچ کس می داند که چگونه محکم در مدار جفت سیاه چاله ها فرم در وهله اول. اکثر نظریه پردازان باید با تمرکز بر دو به طور کلی حالات Metzger می گوید: یا در مدار یک جفت ستاره است که هر دو سقوط به شکل سیاه چاله ها و یا فردی سیاه چاله ها که سر و صدا در اطراف کوچک, پیر کهکشان به نام خوشه های کروی که به نحوی موفق به جفت کردن. هر دو سناریو تمایل به جفت که در آن سیاه چاله ها مشابه توده ها. بنابراین نظریه پردازان ممکن است به خواب جدید مراکز تکثير میباشند به صورت کج سیاه چاله جفت Metzger می گوید: شاید با شروع در انبوه مراکز بزرگ کهکشان ها.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.nettny.im