दुईको मर्जर काला प्वालहरू तीन चरणहरू छन्: प्रेरणात्मक, मर्जर र रिङडाउन चरणहरू। विशेषता गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु प्रत्येक चरणमा उत्सर्जन गरिन्छ। अन्तिम ringdown चरण धेरै छोटो छ र फाइनल को गुणहरु को बारे मा जानकारी इन्कोड गर्दछ कालो प्वाल। बाइनरीबाट डाटाको पुनर्विश्लेषण कालो प्वाल मर्जर घटना GW190521 ले, पहिलो पटक, परिणामस्वरूप एकल द्वारा उत्पादित दुई अलग-अलग बेहोश रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीको रूपमा मर्जरको हस्ताक्षर आफ्टरशकहरूको प्रमाण प्रदान गरेको छ। कालो प्वाल जसरी यो एक स्थिर सममित रूप मा बस्यो। यो रिंगडाउन चरणमा धेरै गुरुत्वाकर्षण-तरंग आवृत्तिहरूको पहिलो पत्ता लगाउने हो। जसरी केही बेर अड्किएपछि घण्टी बज्छ, नतिजा एकल विकृत हुन्छ कालो प्वाल विलय पछि बनेको 'रिंग्स' केही समय बेहोस उत्सर्जन गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु सममित स्थिर रूप प्राप्त गर्नु अघि। र, घण्टीको आकारले घण्टी बज्ने विशिष्ट फ्रिक्वेन्सीहरू निर्धारण गर्दछ, त्यसैगरी, बिना कपालको प्रमेय, मास र स्पिनको अनुसार। कालो प्वाल रिङडाउन फ्रिक्वेन्सीहरू निर्धारण गर्नुहोस्। तसर्थ, यस विकासले अन्तिम गुणहरू अध्ययन गर्न रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीहरूको प्रयोगको लागि मार्ग प्रशस्त गर्दछ कालो प्वाल.
काला प्वालहरू अत्यन्त बलियो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भएका विशाल वस्तुहरू हुन्। जब दुई धब्बा काला प्वालहरू एक अर्काको वरिपरि घुमाउरो र अन्ततः एकताबद्ध हुन्छ, को कपडा ठाउँ- तिनीहरू वरपरका समयहरू विचलित हुन्छन् जसले लहरहरू सिर्जना गर्दछ गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु बाहिर विकिरण। सेप्टेम्बर 2015 देखि जब LIGO को पहिलो पत्ता लगाउन गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान सुरु भयो। गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु दुई को विलय द्वारा उत्पन्न काला प्वालहरू 1.3 बिलियन प्रकाश वर्ष टाढा, मर्ज काला प्वालहरू अब नियमित रूपमा हरेक हप्ता लगभग एक पटक पत्ता लगाइन्छ।
को मर्जर काला प्वालहरू तीन चरणहरू छन्। जब दुई काला प्वालहरू बिस्तारै बिस्तारै विभाजित छन् कक्षा एकअर्कालाई कमजोर उत्सर्जन गर्दै गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू। बाइनरी बिस्तारै सानो र सानोमा सर्छ परिक्रमा को रूप मा प्रणाली को ऊर्जा हराएको छ गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु। यो हो प्रेरणात्मक चरण एकीकरण को। अर्को छ मर्जर चरण जब दुई काला प्वालहरू एकल बनाउन को लागी पर्याप्त नजिक हुनुहोस् कालो प्वाल विकृत आकार संग। सबैभन्दा बलियो गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू (GWs) यस चरणमा उत्सर्जित हुन्छन् जुन अब नियमित रूपमा गुरुत्वाकर्षण-वेभ वेधशालाहरूद्वारा पत्ता लगाइन्छ र रेकर्ड गरिन्छ।
मर्जरको चरण पछि धेरै छोटो चरण भनिन्छ ringdown चरण जसमा नतिजा एकल विकृत हुन्छ कालो प्वाल चाँडै अधिक स्थिर गोलाकार वा गोलाकार रूप प्राप्त गर्दछ। गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु रिङडाउन चरणमा उत्सर्जित गाढा र मर्जर चरणमा जारी GWs भन्दा धेरै बेहोस छन्। जसरी केही बेर अड्किएपछि घण्टी बज्छ, त्यसरी नै एकल कालो प्वाल 'घण्टी' केहि समयको लागि धेरै बेहोस उत्सर्जन गर्दै गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु सममित स्थिर रूप प्राप्त गर्नु अघि।
को बेहोस बहु रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सी गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु दुई को एकीकरण को रिंगडाउन चरण को समयमा जारी काला प्वालहरू अहिलेसम्म पत्ता नलागेका थिए ।
एउटा अनुसन्धान टोलीले हालै बाइनरीको रिंगडाउन चरणमा धेरै गुरुत्वाकर्षण-वेभ फ्रिक्वेन्सीहरू पत्ता लगाउन सफल भएको छ। कालो प्वाल मर्जर घटना GW190521। तिनीहरूले फ्रिक्वेन्सीहरू र डम्पिङ टाइमहरूसँग कुनै सम्बन्धलाई विचार नगरी रिङडाउन फ्रिक्वेन्सीहरूमा व्यक्तिगत फेडिङ टोनहरू खोजे र परिणाम स्वरूप विकृत भएको संकेत गर्ने दुई मोडहरू पहिचान गर्न सफल भए। कालो प्वाल मर्जर पछि कम्तिमा दुई फ्रिक्वेन्सीहरू उत्सर्जित। यो आइन्स्टाइनको सामान्य सापेक्षता द्वारा भविष्यवाणी गरिएको थियो त्यसैले परिणामले सिद्धान्तलाई पुष्टि गर्दछ। यसबाहेक, शोधकर्ताहरूले "नो-हेयर प्रमेय" (त्यो काला प्वालहरू मास र स्पिन द्वारा पूर्ण रूपमा विशेषताहरू छन् र यसको विशेषताहरू वर्णन गर्न कुनै अन्य "कपाल" आवश्यक पर्दैन) र सामान्य सापेक्षताभन्दा बाहिर केही पनि फेला परेन।
यो एक कोसेढुङ्गा हो किनभने यो व्यापक रूपमा सोचिएको थियो कि अर्को पुस्ता गुरुत्वाकर्षण-वेभ डिटेक्टरहरू भविष्यमा उपलब्ध हुनु अघि बहुविध रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीहरूको अवलोकन सम्भव छैन।
***
स्रोत:
- Capano, CD एट अल। 2023. मल्टिमोड क्वासिनोर्मल स्पेक्ट्रम फ्रम ए पर्टर्ब्ड ब्ल्याक होल। भौतिक समीक्षा पत्रहरू। भोल्युम १३१, अंक २२। १ डिसेम्बर २०२३। DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023। समाचार - जसको लागि ब्ल्याक होल बज्छ। मा उपलब्ध छ https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
