सुपरमासिभ बाइनरी ब्ल्याक होल OJ 287 को ज्वालाहरूले "नो हेयर थ्योरेम" मा बाधा पुर्‍याउँछ

नासाको इन्फ्रा-रेड पर्यवेक्षक स्पिट्जरले भर्खरै विशाल बाइनरीबाट फ्लेयर अवलोकन गरेको छ कालो प्वाल प्रणाली OJ 287, अनुमानित समय अन्तराल भित्र खगोल भौतिकशास्त्रीहरु द्वारा विकसित मोडेल द्वारा भविष्यवाणी। यस अवलोकनले सामान्य सापेक्षताका विभिन्न पक्षहरूको परीक्षण गरेको छ, "नो-हेयर प्रमेय" र OJ 287 वास्तवमा इन्फ्रा-रेडको स्रोत हो भनेर प्रमाणित गरेको छ। गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू.

यो OJ १ आकाशगंगापृथ्वीबाट ३.५ बिलियन प्रकाश वर्ष टाढा रहेको कर्कट नक्षत्रमा दुईवटा छन् काला प्वालहरू - 18 बिलियन गुणा भन्दा ठूलो भएको ठूलो सूर्यको परिक्रमा र यो एक सानो छ कालो प्वाल लगभग 150 मिलियन पटक सौर्य संग ठूलो, र तिनीहरू बाइनरी बनाउँछन् कालो प्वाल प्रणाली। परिक्रमा गर्दा ठूलो, सानो कालो प्वाल ग्यास र यसको ठूलो साथी वरपरको धुलोको विशाल अभिवृद्धि डिस्क मार्फत क्र्यास हुन्छ, एक ट्रिलियन भन्दा उज्यालो प्रकाशको फ्ल्यास सिर्जना गर्दछ। तारा.

सानो कालो प्वाल हरेक बाह्र वर्षमा दुई पटक ठूलोको अभिवृद्धि डिस्कसँग टक्कर हुन्छ। यद्यपि, यसको अनियमित आयताकारको कारण कक्षा (गणितीय शब्दावलीमा अर्ध-केप्लारियन भनिन्छ, तलको चित्रमा देखाइए अनुसार), फ्लेयरहरू फरक-फरक समयमा देखा पर्न सक्छन् - कहिलेकाहीँ एक वर्षको अन्तरमा; अन्य पटक, जति धेरै 10 वर्ष अलग (1)। मोडल गर्न धेरै प्रयास कक्षा र 2010 मा फ्लेयर कहिले हुनेछ भनेर भविष्यवाणी गर्न असफल भएको थियो, जब खगोलभौतिकविद्हरूले एक मोडेल सिर्जना गरे जसले तिनीहरूको घटना लगभग एक देखि तीन हप्ताको त्रुटिमा भविष्यवाणी गर्न सक्छ। मोडेलको शुद्धता डिसेम्बर 2015 मा तीन हप्ता भित्रमा फ्लेयरको उपस्थितिको भविष्यवाणी गरेर प्रदर्शन गरिएको थियो।

जानकारीको अर्को महत्त्वपूर्ण टुक्रा जुन बाइनरीको सफल सिद्धान्तको निर्माणमा गयो कालो प्वाल प्रणाली OJ 287 तथ्य त्यो सुपरमासिभ हो काला प्वालहरू को स्रोत हुन सक्छ गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु - जुन को प्रयोगात्मक अवलोकन पछि स्थापित भएको हो गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु 2016 मा, दुई supermassive को मर्ज को समयमा उत्पादन काला प्वालहरू। OJ 287 लाई इन्फ्रा-रेडको स्रोत हुने भविष्यवाणी गरिएको छ गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु (2)।

2018 मा, खगोलभौतिकविद्हरूको समूहले अझ विस्तृत मोडेल प्रदान गर्‍यो, र केही घण्टा भित्रमा भविष्यको ज्वालाहरूको समय भविष्यवाणी गर्न सक्षम भएको दाबी गर्‍यो (3)। यस मोडेलका अनुसार, अर्को फ्लेयर जुलाई 31, 2019 मा हुनेछ र समय 4.4 घण्टाको त्रुटिको साथ भविष्यवाणी गरिएको थियो। यसले त्यो घटनाको समयमा हुने प्रभाव-प्रेरित फ्लेयरको चमकको पनि भविष्यवाणी गर्‍यो। घटना द्वारा कब्जा र पुष्टि गरिएको थियो नासाको स्पिट्जरस्पेसटेलिस्कोप स्पेस टेलिस्कोप (४), जुन जनवरी २०२० मा रिटायर भयो। भविष्यवाणी गरिएको घटना अवलोकन गर्न, स्पिट्जर हाम्रो एक मात्र आशा थियो किनकि यो फ्लेयर जमिनमा वा पृथ्वीको कुनै पनि अन्य टेलिस्कोपले देख्न सक्दैन। कक्षा, सूर्य OJ 287 को साथ कर्कट नक्षत्रमा भएको र पृथ्वी यसको विपरीत दिशामा भएको कारण। यो अवलोकनले OJ 287 उत्सर्जन गर्छ भनेर पनि प्रमाणित गर्‍यो गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु इन्फ्रा-रातो तरंगदैर्ध्यमा, भविष्यवाणी गरे अनुसार। यस प्रस्तावित सिद्धान्त अनुसार OJ 287 बाट प्रभाव-प्रेरित फ्लेयर 2022 मा हुने अपेक्षा गरिएको छ।

यी फ्लेयरहरूको अवलोकनले "कपाल प्रमेय छैन"(५,६) जसमा भनिएको छ कि जबकि काला प्वालहरू साँचो सतहहरू छैनन्, त्यहाँ तिनीहरूको वरिपरि एक सीमा छ जुन बाहिर केहि पनि - उज्यालो पनि छैन - भाग्न सक्दैन। यो सीमालाई घटना क्षितिज भनिन्छ। यो प्रमेयले ब्ल्याक-होल बन्ने वा त्यसमा खस्ने वस्तुको पछाडि "हराइन्छ" भनेर पनि मानिन्छ। कालो प्वाल घटना क्षितिज र त्यसैले बाह्य पर्यवेक्षकहरूको लागि स्थायी रूपमा पहुँचयोग्य छैन, सुझाव दिन्छ काला प्वालहरू "कपाल छैन"। प्रमेय को एक तत्काल परिणाम हो कि काला प्वालहरू तिनीहरूको साथ पूर्ण रूपमा विशेषता गर्न सकिन्छ ठूलो, इलेक्ट्रिक चार्ज र भित्री स्पिन। केही वैज्ञानिकहरूका अनुसार ब्ल्याक-होलको यो बाहिरी किनारा, अर्थात् घटना क्षितिज, बम्पी वा अनियमित हुन सक्छ, जसले गर्दा "नो हेयर प्रमेय" को विरोधाभास हुन्छ। यद्यपि, यदि कसैले "नो हेयर थ्योरेम" को सत्यता प्रमाणित गर्नुपर्दछ भने, एकमात्र प्रशंसनीय व्याख्या यो हो कि ठूलो ब्ल्याक-होलको असमान जन वितरणले विकृत गर्दछ। ठाउँ यसको वरिपरि यस्तो तरिकाले कि यसले सानो को बाटो परिवर्तन गर्न नेतृत्व गर्नेछ कालो प्वाल, र बारीमा को समय परिवर्तन काला प्वालहरू त्यो विशेष मा अभिवृद्धि डिस्क संग टक्कर कक्षा, यसरी अवलोकन गरिएको फ्लेयरहरूको उपस्थितिको समयमा परिवर्तनको कारण।

जस्तै आशा गर्न सकिन्छ, काला प्वालहरू छानबिन गर्न गाह्रो छ। तसर्थ, हामी अगाडि बढ्दै जाँदा, सन्दर्भमा धेरै अधिक प्रयोगात्मक अवलोकनहरू कालो प्वाल "नो कपाल प्रमेय" को वैधता पुष्टि गर्नु अघि वरपरका साथै अन्य ब्ल्याक होलहरूसँगको अन्तरक्रियाहरू अध्ययन गरिनुपर्छ।

***

सन्दर्भ:

1. Valtonen V., Zola S., एट अल। 2016, "OJ287 मा प्राथमिक ब्ल्याक होल स्पिन सामान्य सापेक्षता शताब्दी फ्लेयर द्वारा निर्धारित", Astrophys। जे लेट। 819 (2016) नम्बर 2, L37। DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8205/819/2/L37
2. एबट बीपी, एट अल। 2016। (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), “Binary Black Hole मर्जरबाट गुरुत्वाकर्षण तरंगहरूको अवलोकन”, Phys. रेभ. लेट। 116, 061102 (2016)। DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
3. डे एल, वाल्टोनन एमजे, गोपकुमार ए। एट अल 2018. "OJ 287 मा यसको सामान्य सापेक्षता शताब्दी फ्लेयर प्रयोग गरी सापेक्षवादी विशाल ब्ल्याक होल बाइनरीको उपस्थिति प्रमाणीकरण गर्दै: सुधारिएको कक्षीय प्यारामिटरहरू", खगोल विज्ञान। J. 866, ४६ (२०२१)। DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aadd95
4. Laine S., Dey L., एट अल 2020। "ब्लाजार OJ 287 बाट भविष्यवाणी गरिएको एडिंगटन फ्लेयरको स्पिट्जर अवलोकनहरू"। Astrophysical Journal Letters, Vol. ८९४, नम्बर १ (२०२०)। DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab79a4
5. Gürlebeck, N., 2015। "एस्ट्रोफिजिकल वातावरणमा ब्ल्याक होलहरूको लागि नो-हेयर प्रमेय", शारीरिक समीक्षा पत्रहरू 114, 151102 (2015)। DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.151102
6. Hawking Stephen W., et al 2016. कालो प्वालहरूमा नरम कपाल। https://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf

***