برخوردهای سیاه چاله بسیار قدرتمند هستند که پارچه فضا-زمان را تحریف می کنند و امواج گرانشی را به سراسر کیهان می فرستند. امواج روی زمین شسته می شوند و ردیاب های دقیق تنظیم گردیده به ما این امکان را می دهند که با دقت چشمگیر این برخورد ها را “بشنویم”. با این حال ، ما نمی توانیم آنها را “ببینیم”. سیاهچاله ها با کشش گرانش بسیار زیاد ، تابش نور و تابش می کنند ، بنابراین این ادغام ها برای ما نامرئی باقی مانده اند.

تا S190521g ، یک رویداد موج گرانشی نامزدی که در 21 مه 2019 شناسایی گردید.

وقتی موج به زمین سقوط کرد ، ردیاب های موج گرانشی را در امکانات دوقلوی LIGO در ایالات متحده و رصدخانه ویرجین در ایتالیا برانگیخت. این سیگنال به محققان می گفت که آنها فقط می شنوید که دو سیاه چاله ماموت در یک منطقه دور فضا با هم برخورد می کنند. خوشبختانه ، تقریباً در همین زمان ، تأسیسات گذرا Zwicky در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا ، چشم های تلسکوپی خود را به همان منطقه فضا متمرکز کرده بود.

محققان با بررسی این داده ها ، یک شعله انفجاری را کشف کردند که تقریباً در همان زمان اتفاق افتاد.

در یک تحقیق ، در روزنامه نگاری فیزیکی بررسی نامه های فیزیک شناسی روز پنجشنبه منتشر گردید ، اخترشناسان جزئیات شعله ور گردیدن توسط ZTF را توضیح می دهند و چرا معتقدند که این به سیاهچاله های ادغام گردیده S190521g وصل گردیده است. اگر نظریه آنها تأیید شود ، اولین بار است که هر کسی یک همتای الکترومغناطیسی – نوری – را که با برخورد سیاه چاله در ارتباط است ، شناسایی کرده است. روری اسمیت ، اخترفیزیکدان دانشگاه موناش در استرالیا که به این مطالعه وابسته نبود ، می گوید: “اگر سیگنال GW و EM مرتبط باگردید ، باورنکردنی خواهد بود.

Dancing Crazy

تحقیق جدید این تئوری را ترسیم می کند که ادغام سیاهچاله به طور منظم در دیسک های ادغام اطراف سیاهچاله های فوق العاده رخ می دهد. دیسک برافراشته ناحیه ای پر از گاز ، گرد و غبار ، ستارگان و سیاهچاله ها است و در این محیط گردیدید ، جانوران کیهانی دائماً با یکدیگر در تماس هستند – ملاقات ، رقص و برخورد بالقوه. تحقیقات قبلی پیش بینی کرده است که اگر در دیسک پیوستگی اتفاق بیفتد ، چگونه می توان شعله انفجاری از یک ادغام سیاه چاله به دست آورد.

بر اساس پیش بینی های تیم ، متیو گراهام ، دانشمند اصلی ZTF و اولین نویسنده این مطالعه ، و تیم وی به دنبال این شعله ور انفجاری در داده های ZTF بود و سرانجام نامزد خود را در نزدیکی سیاه چاله سوپر دور با نام J1249 + 3449 پیدا کرد. این تیم بر این باورند که یک جفت سیاهچاله در دیسک غول پیکر ادغام گردیده و ادغام باعث ایجاد یک “عقب عقب” گردیده و باعث ایجاد مزاحمت و گرم کردن گاز و زباله ها گردیده است. مزاحمت ، شعله ور گردیدن ZTF است.

“سیاه چاله جدید ادغام گردیده این ضربه را می زند و مواد همراه با آن کشیده می شود. [It] به درون این محیط گازی اطراف آن می چرخد ​​و یک جبهه شوک می گیرید – این دلیل اصلی شعله ور است.”

این نوع شعله ور از آن غافل نیست. در ماه آوریل ، ستاره شناسان یک شعله ور را مشاهده کردند که با سیاه چاله ای در حال عبور از دیسک گازی کهکشان OJ 287 بود. پدیده OJ 287 کمی متفاوت است ، اما گراهام توضیح داد که تیم “واقعاً خوشحال بودند” ممکن است دانشمندان دیگری با نوع رویدادی که ارائه می دادند آشنا باشند.

با این وجود ، دلایل زیادی وجود دارد که ممکن است شما این نوع شعله ورها را در یک دیسک جمع آوری مشاهده کنید – و تیم هنوز متقاعد نگردیده بودند.

“من در ابتدا کاملاً شکاک بودم ،” می گوید: ساویک فورد ، اخترفیزیک در موزه تاریخ طبیعی آمریکا و همکار نویسنده در این مقاله. “این شعله ور جالب بود ، اما دیسک های گاز اطراف سیاه چاله ها همیشه شعله ور می شوند ، و من مطمئن نیستم که چقدر هیجان زده هستم.”

فورد توضیح می دهد که می تواند هنگام انفجار یک ستاره یا در حین وقوع وقفه در جزر و مد – اگر یک سیاره توسط یک سیاه چاله در نزدیکی قهقهه بزند ، ممکن است شعله ور شود. فورد گفت: “شراره واقعاً شبیه یکی از این موارد نیست.” دیسک های ادغام نیز مستعد شعله ور گردیدن هستند ، اما ، دوباره ، فورد می گوید که شعله های دیسک معمولاً شبیه شعله های ZTF نیستند. علاوه بر این ، دیسک در J1249 + 3449 برای یک دهه و نیم گذشته روشن نگردیده است.

“تنها گزینه باقیمانده این است که این نوع کاملاً جدید و بسیار غیرمعمول شعله ور از این دیسک گاز است – کشف که به خودی خود بسیار جالب خواهد بود!” فورد می گوید:

تعادل بازیابی گردید

یک برداشت سریع از تئوری تیم: دو سیاه چاله در دیسک جمع آوری J1249 + 3449 ادغام می شوند. این رویداد باعث شعله ور می شود که توسط ZTF شناسایی گردیده است این رویداد همچنین موج گرانشی ایجاد می کند که توسط LIGO و Virgo شناسایی گردیده است. محققان معتقدند که انفجار نور ناشی از ادغام سیاه چاله “دیده” است. اکنون سیاه چاله که به تازگی تشکیل گردیده است ، برطرف گردیده است ، شعله ور از بین رفته است و به نظر می رسد تعادل از بین رفته است.

اما چه چیز دیگری را می توانیم یاد بگیریم؟

این شعله همچنین می تواند ویژگی های جسمی این ستاره شناسان را به منجمان بگوید. برخورد سیاه چاله ها. فورد می گوید اگر پیش بینی ها درست باگردید ، این “بزرگترین ادغام” است که توسط LIGO و Virgo مشاهده گردیده است. تصور می شود سیاه چاله های ادغام گردیده فقط از 100 جرم خورشید خجالتی هستند – یعنی آنها 100 برابر بیشتر از خورشید ما گردیدند.

برای رسیدن به این اندازه ، سیاه چاله ها باید به مرور زمان با یکدیگر ادغام شوند. بتدریج یکدیگر را بلعیده و بیشتر و بیشتر می کنیم ، مانند نوعی کیهانی کاتاماری. و یک دیسک جمع آوری می تواند مکان مناسبی برای این امر باگردید ، زیرا در این شرایط آنها فرصتی برای دادگاه ، رقصیدن و در نهایت ادغام با یکدیگر دارند. اگر این اتفاق به طور مرتب در دیسک های انباشت اتفاق می افتد ، ما باید بتوانیم بیشتر این شعله ورها را مشاهده کنیم.

گراهام اعتراف می کند که پیش بینی های تیم ممکن است در نهایت اشتباه باگردید. او حتی انتظار دارد که دانشمندان دیگری توضیحات متفاوتی در مورد شعله ور داشته باشند. اما ، پیش بینی های این تیم قابل آزمایش هستند و هنگامی که سیاهچاله های ادغام گردیده دوباره در دیسک در اوایل سال 2022 با هم دیسک تعامل پیدا می کنند ، تیم تماشا خواهد کرد.

“ما انتظار داریم اگر مدل ما صحیح باگردید ، در یک سال و نیم شاهد یک اتفاق آتشین خواهیم بود.” “این علم خوبی است.”

علاوه بر این ، محققان LIGO-Virgo با هدف مطالعه واقعه موج گرانشی ، S190521g. تشخیص موج گرانشی باید اخترشناسان را قادر به کار به عقب و تخمین توده های سیاهچاله های ادغام گردیده کند. روری اسمیت ، اخترشناس موناش گفت: “با فرض اینکه مشاهدات LIGO یک سیگنال واقعی اخترفیزیکی است ، می توان اندازه گیری توده سیاه چاله سیاه را با استفاده از اندازه گیری EM مقایسه کرد.”

اگر آنها مطابق آنچه گراهام ، فورد و همكارانشان پیش بینی می كنند همخوانی داشته باشند ، این می تواند یك بنه سیاه سیاهچاله باگردید و روشی جدید برای مطالعه این وقایع كیهانی گردیدید باز كند.

اسمیت گفت: “این نوع کارها اکتشافاتی مانند GW190814 را تکمیل می کند.” “مشاهدات موج و گرانش مشترک و عادی ، كره جهان را به گردیدت واضح تر جلوه می دهد.”

این هفته خوبی برای نجوم موج گرانشی بوده است. روز سه‌شنبه ، محققان همکاری LIGO و Virgo از جمله اسمیت ، رویدادی را با نام GW190814 اعلام کردند. برخورد ، بین سیاه چاله و “جسم اسرارآمیز” که ممکن است سبکترین سیاهچاله ای باگردید که تاکنون کشف گردیده یا سنگین ترین ستاره نوترونی کشف گردیده است ، سؤالات جدیدی را برای اخترشناسان موج گرانشی در مورد برخی از گردیدیدترین پدیده ها ایجاد می کند. کائنات.

اکنون در حال پخش:
این را تماشا کنید:

ستاره شناسان منبع امواج گرانشی را مشاهده می کنند

1:40