“İmkansız” Kara Deliklerin Anıtsal Çarpışması İlk Kez Tespit Edildi

0
13
Sanatçının çarpışmak üzere olan ikili kara delikler izlenimi. Katkı Sağlayanlar: Mark Myers, ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Şimdiye kadar tespit edilen en büyük kara delik çarpışması, Avustralya Ulusal Üniversitesi’nden (ANU) bilim adamlarını içeren LIGO ve VIRGO Scientific Collaboration tarafından doğrudan gözlemlendi.

Geçen yıl 21 Mayıs’ta Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’daki LIGO ve Başak kütleçekim dalgası gözlemevleri tarafından yakalanan kısa yerçekimi dalgası sinyali, GW190521, kütlenin 85 katı ve 66 katı ağırlığa sahip devasa kara deliklerden geldi. Güneşin sırasıyla.

Ancak bu sistemin çok özel olmasının tek nedeni bu değil. İki kara delikten daha büyük olanı “imkansız” kabul edilir. Gökbilimciler, Güneş’in kütlesinin 65-130 katı arasındaki yıldızların, çift istikrarsızlık adı verilen bir süreçten geçtiğini ve yıldızın parçalanarak geride hiçbir şey bırakmadığını tahmin ediyor.

85 güneş kütlesinden oluşan bir kütleye sahip olan daha büyük kara delik, üst kara delik kütle boşluğu olarak adlandırılan bu yasak menzile kare olarak düşer ve “imkansız” olmalıdır. Peki, bir yıldızın çökmesiyle yaratılmadıysa, nasıl oluştu?

Kara delikleri Evrenin elektrikli süpürgeleri olarak düşünüyoruz. Gaz bulutları ve yıldızlar da dahil olmak üzere yollarındaki her şeyi emiyorlar ”dedi. ANU Araştırma Fizik Okulu’ndan, yayının yazarlarından Profesör Susan Scott.

“Ayrıca diğer kara delikleri de emiyorlar ve daha önceki kara delik nesillerinin devam eden çarpışmalarıyla daha büyük ve daha büyük kara delikler üretmek mümkün. Tespit ettiğimiz çarpışmadaki daha ağır “imkansız” kara delik bu şekilde üretilmiş olabilir. “

İki kara delik, Evren sadece yedi milyar yaşındayken birleşti, bu da şu andaki yaşının kabaca yarısıdır. Güneş’in kütlesinin 142 katı ağırlığında daha da büyük bir kara delik oluşturdular; bu, kütleçekim dalgası gözlemlerinde şimdiye kadar gözlemlenen en büyük kara delikti.

100 ila 100.000 güneş kütlesine sahip kara delikler, orta kütleli kara delikler (IMBH’ler) olarak adlandırılır. Yıldız kütleli kara deliklerden daha ağırdırlar ancak genellikle galaksilerin merkezlerinde bulunan süper kütleli kara deliklerden daha hafiftirler. 100 ila 1.000 güneş kütlesindeki kütle aralığında IMBH’ler için kesin bir elektromanyetik gözlem yapılmamıştır.

Kütleçekimsel Dalga Keşfi için ARC Mükemmeliyet Merkezi’nde Baş Araştırmacı olan Profesör Scott, “Çarpışmanın oluşturduğu” imkansız “kara delik, Güneş’in kütlesinin 100 ila 1.000 katı arasındaki kara delik çölünde yatıyor.” ), dedim.

“Bu kütle aralığında bir IMBH’nin ilk doğrudan gözlemini elde ettiğimiz için çok heyecanlıyız. Ayrıca, IMBH’lerin iki küçük kara deliğin birleşmesiyle üretilebileceğini doğrulayan nasıl oluştuğunu da gördük. “

Yakın zamanda yapılan bir başka çalışma, Caltech’in Zwicky Geçici Tesisini kullanan bilim adamlarının çarpışmadan kaynaklanan hafif bir parlama tespit etmiş olabileceğini öne sürüyor. Kara delikler ve birleşmeleri normalde teleskoplar için karanlık olduğundan bu şaşırtıcıdır. Bir teori, sistemin süper kütleli bir kara deliğin etrafında dönmüş olabileceğidir. Yeni oluşan kara delik, çarpışmadan bir tekme almış, yeni bir yöne doğru fırlamış ve süper kütleli kara deliği çevreleyen gaz diskinden geçerek onun aydınlanmasına neden olmuş olabilir. Araştırmacılar, GW190521 tespitinin alevlenmeyle aynı olaydan kaynaklanmış olması muhtemel olmasa da, araştırmacılar bunun ilgi çekici olabileceğini söylüyor.

ANU’dan ÖzGrav doktora sonrası araştırmacı Dr. Vaishali Adya, “Bu iki kara delik sisteminin oluşmuş olabileceği birkaç farklı ortam vardır ve süper kütleli bir kara deliği çevreleyen gaz diski kesinlikle bunlardan biridir” dedi.

Ama bu sistemin, Evren’in başlarında oluşan iki ilkel kara delikten oluşması da mümkündür.

İki kara deliğin çarpışmasıyla ilgili yaptığımız her gözlem, evrendeki kara deliklerin yaşamları hakkında bize yeni ve şaşırtıcı bilgiler veriyor. Daha önce var olduğu düşünülen kara delik kütle boşluklarını, tespitlerimiz yoluyla ortaya çıkan ” imkansız ” kara deliklerle doldurmaya başlıyoruz.

Referanslar:

“GW190521: Toplam Kütlesi 150 M⊙ olan İkili Kara Delik Birleşmesi”, R. Abbott ve ark. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), 2 Eylül 2020, Physical Review Letters .
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.125.101102

R. Abbott, TD Abbott, S. Abraham, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, RX Adhikari, VB Adya, C. Affeldt, “150 Solar Mass İkili Kara Delik Birleşmesi GW190521’in Özellikleri ve Astrofiziksel Etkileri” M. Agathos… ve LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, 2 Eylül 2020, Astrophysical Journal Letters .
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / aba493


YORUM YAP

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz