Идентифициране на скоростта, достатъчно голяма за индивидуално събитие на гравитационна вълна след сливане на двоична черна дупка


Идентифициране на скоростта, достатъчно голяма за индивидуално събитие на гравитационна вълна след сливане на двоична черна дупка

Остатъчната маса и доплеровото изместване на остатъчна маса за GW200129, както е изведено в рамката на детектора. Налице е цялостно червено изместване, тъй като посоката на ритник на фиг. 3 е насочена (приблизително) встрани от наблюдателя. Въпреки това, тъй като тези разпределения са много близки, не очакваме тестовете за ringdown на GR да бъдат повлияни от удара за това събитие. кредит: Писма за физически преглед (2022 г.). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.191102

Екип от изследователи от Института за гравитационна физика Макс Планк в Германия и множество институции в САЩ идентифицира скоростта на удара, достатъчно голяма за отделно събитие на гравитационна вълна, след като наблюдава сливане на двоична черна дупка – за първи път. В техния документ, публикуван в списанието Писма за физически прегледгрупата описва своето изследване на сливането на двоична черна дупка GW200129_065458 (сега наречена GW200129) и използва модели за оценка на нейната скорост на откат.

Предишни изследвания показват, че черните дупки излъчват гравитационни вълни. Когато две от тях обикалят една около друга, тези гравитационни вълни също излъчват енергия поради тяхната ъглов импулс. Това може да доведе до затягане на орбитите им, докато в крайна сметка не се сблъскат един с друг. След като го направят, те се сливат в една голяма черна дупка с нов орбитален път. Законите на физиката предполагат, че когато две такива тела се сблъскат и се слеят, може да се получи удар, при който комбинираните гравитационни вълни, излъчвани от новообразуваната черна дупка, се излъчват главно в една посока. Когато това се случи, черната дупка претърпява откат в другата посока, движейки се по-бързо от всяка от двете й оригинални черни дупки.

В това ново усилие изследователите предполагат, че противоположният откат, изпитан от GW200129, е бил достатъчно силен, за да изтласка черната дупка покрай нейното бягство скорост, изхвърляйки го от своята галактика. Предишни изследвания показват, че някои черни дупки пътуват по-бързо, отколкото би трябвало въз основа на теорията – те предполагат, че подобни наблюдения се дължат на двоични сблъсъци, водещи до противоположни удари с откат.







Симулация на сливането на черна дупка GW200129, показваща прецесията на орбиталната равнина и очаквания гравитационен сигнал. След сливането, последната черна дупка се избутва в посока надолу. Кредит: V. Varma/Max Planck Institute for Gravitation Physics

Изследователите бяха първите, които наблюдаваха събитие на бинарно сливане, което показа силен, ясен подпис на промяна в ориентацията на оста на въртене на въртящото се тяло в данните за гравитационните вълни. Те използваха тези данни, за да създадат теоретични симулации, като изчислиха, че ударът му е приблизително 1500 km/s. За сравнение, скоростта на бягство на Млечния път е само 550 km/s, което предполага, че ударът, изпитан от GW200129, е бил достатъчно силен, за да го изтласка докрай от неговата галактика.


Нов метод предсказва кои черни дупки избягат от техните галактики


Повече информация:
Виджай Варма и др., Доказателство за голяма скорост на откат от сигнал за сливане на черна дупка, Писма за физически преглед (2022 г.). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.191102

© 2022 Science X Network

Цитат: Идентификация на скоростта, достатъчно голяма за индивидуално събитие на гравитационна вълна след сливане на двоична черна дупка (2022 г., 17 май), извлечена на 21 май 2022 г. от https://phys.org/news/2022-05-identification-velocity-large-individual- gravitational.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяка честна сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писменото разрешение. Съдържанието е предоставено само за информационни цели.