Egy hatalmas fekete lyuk ütközésének hatásait tanulmányozó kutatók megerősíthették az Albert Einstein által egy évszázaddal ezelőtt megjósolt gravitációs jelenséget.
alapján Ma közzétett új kutatás (Új lapon nyílik meg) (október 12.) a Nature-ben a jelenség – amelyet csapadékként ismernek, és hasonlóak a forgó tetején néha megfigyelhető ingatag mozgáshoz – két ősi tüske előfordulásakor fordult elő. fekete lyukak Összetörtek és eggyé olvadtak. Ahogy a két hatalmas objektum közel került egymáshoz, hatalmas hullámokat bocsátottak ki a téridő szövetén, az úgynevezett gravitációs hullámokon, amelyek kifelé robbantak át az univerzumon, energiát és szögimpulzusokat szállítva el az egyesülő fekete lyukaktól.
A tudósok először 2020-ban észlelték ezeket a fekete lyukakból kibocsátott hullámokat Gravitációs hullám lézer interferométer (LIGO) az Egyesült Államokban és gravitációs hullámérzékelők az olaszországi Virgo-tól. Most, miután évekig tanulmányozták a hullámmintázatokat, a kutatók megerősítették, hogy az egyik fekete lyuk őrülten pörög, méghozzá soha nem látott mértékben.
Összefüggő: Hogyan jutnak a táncoló fekete lyukak elég közel ahhoz, hogy egyesüljenek?
A forgó fekete lyuk megcsavarodott és 10 milliárdszor gyorsabban forgott, mint bármelyik korábban megfigyelt, és annyira torzította a teret és az időt, hogy a fekete lyukak inogni kezdtek – vagy inogtak – a pályájukon.
A kutatók proaktív jelenlétet figyeltek meg mindenben, az orsók tetejétől a Haldokló csillagrendszerek, de soha nem olyan hatalmas objektumokban, mint a bináris fekete lyukrendszerek, ahol a kozmikus seprű egy közös középpont körül forog. Azonban Einstein Általános relativitáselmélet Több mint 100 évvel ezelőtt megjósolta, hogy a precessziónak akkora dolgokban kell megtörténnie, mint a bináris fekete lyukak. A tanulmány szerzői szerint most először figyelték meg ezt a ritka jelenséget a természetben.
Összefüggő: A kutatók felfedezték a fekete lyukak és az excentrikus pályák első egyesülését
„Mindig is azt gondoltuk, hogy a bináris fekete lyukak képesek erre” – mondta Mark Hannam, a tanulmány vezető szerzője, a Cardiffi Egyetem Gravity Exploration Institute igazgatója. nyilatkozat (Új lapon nyílik meg). „Az első gravitációs hullám felfedezése óta reménykedünk egy példában. Öt évet kellett várnunk, és több mint 80 külön felfedezésre, de végre van egy!”
A szóban forgó fekete lyukak többszörösek voltak, mint a fekete lyukak a napA kettő közül a nagyobb a becslések szerint körülbelül 40 naptömeg. A kutatók először 2020-ban észlelték a bináris pár szelét, amikor a LIGO és a Virgo két fekete lyuk feltételezett ütközéséből származó gravitációs hullámok robbanását észlelték. A csapat ezt az ütközést GW200129-nek nevezte el a felfedezés dátumaként (2020. január 29.).
Azóta más tudósok a gravitációs hullámok kezdeti adatait vizsgálták, furcsa titkokat tárva fel ezzel az epikus ütközéssel kapcsolatban. (Bár a tudósok csak gravitációs hullámokat tudnak folytatni, közvetlen megfigyeléseket nem végeznek, nem tudják meghatározni a fekete lyukak pontos helyét.)
Például 2022 májusában egy kutatócsoport kiszámolta, hogy a fekete lyukak egyesülése mindkettő terjedelmes és kiegyensúlyozatlanaz ütközésből származó gravitációs hullámok az egyik irányban, míg az újonnan összeolvadt fekete lyuk valószínűleg több mint 3 millió mérföld/órás (4,8 millió km/h) sebességgel az ellenkező irányba „kilökődik” ki szülőgalaxisából.
A Nature folyóiratban megjelent új kutatás azt sugallja, hogy a két fekete lyuk között kaotikus kapcsolat volt az erőszakos egyesülésük előtt. Ahogy a két óriástest egyre közelebb húzta egymást egy pályára, imbolyogni kezdtek, mint a puffadt felsők, és másodpercenként többször haladtak előre. A tanulmány szerzői szerint ez az előhatás a becslések szerint 10 milliárdszor gyorsabb, mint bármely más, valaha mért hatás.
Ezek az eredmények igazolják Einsteint, aki azt jósolta, hogy az univerzum néhány nagy objektumában ilyen hatások lehetségesek. Az eredmények azonban azt a kérdést is felvetik, hogy vajon az ehhez hasonló, ingatag feketelyuk-fúziók olyan ritkák-e, mint azt korábban gondolták.
„A legnagyobb fekete lyuk ebben a kettősben, amely körülbelül 40-szer nagyobb volt, mint a Nap, a lehető leggyorsabban forgott” – mondta Charlie Hoy, a tanulmány társszerzője, a Cardiffi Egyetem kutatója a tanulmány idején. Most az Egyesült Királyságban, a Portsmouth Egyetemen: „A bináris fájlok kialakulásának jelenlegi modelljeink azt sugallják, hogy ez a modell nagyon ritka volt, talán egy az ezerből. Vagy ez annak a jele, hogy modelljeinket változtatni kell.”
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.
Kövess minket a Twitteren Tweet beágyazás (Új lapon nyílik meg) vagy tovább Facebook (Új lapon nyílik meg).
„Utazási specialista. Tipikus közösségi média tudós. Az állatok barátja mindenhol. Szabadúszó zombinindzsa. Twitter-barát.”
More Stories
Starlink küldetés kedden Cape Canaveralról
Lyrid meteorraj csúcsai. Hogyan nézzünk ma este Iowában
A Hubble a Kis súlyzó-köd pillantásával ünnepli fennállásának 34. évfordulóját