Computer simulering af kolliderende sorte huller.Skærmbillede: LIGO Lab Caltech/MIT (YouTube)
Fysikere har spottet fire nye tilfælde af sorte huller, der kolliderer og sende deres gravitationelle bølger mod Jorden, herunder de mest massive kollision registreret til dato.
Nu ved vi, at sorte huller, der kolliderer med en vis regelmæssighed i hele universet. Enkelte sammenstød er ikke længere store nyheder—i stedet for, astronomi har indtastet en æra af, hvor gravitationsbølger er blot endnu et værktøj til at forstå universet, og nye tiltag kommer fra observere mange gravitationel bølge begivenheder. LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) og Jomfruen-samarbejder, som er begyndt at katalogisere disse begivenheder at fortælle en bredere historie om, hvor ofte disse massive nedbrud forekomme og hvad der forårsager dem.
Et hurtigt resumé: Den generelle relativitetsteori forudsiger, at visse begivenheder i universet, der kan slå masse til energi og udsender gravitationsbølger, eller ringe i meget form af rumtid, at rejse med lysets hastighed. To af LIGO s m-plus-lange detektorer, den ene i Washington State og en i Louisiana, og Jomfruen detektor i Italien jagt efter dette signal med inerferometre. I det væsentlige, skal de dele og kombinere laser-lys, der skinner på en detektor. Den passerer gravitationel bølge forårsager de to laserstråler til at gå ind og ud af fase med hinanden. Det signal, der forårsager en wobble mindre end en proton ‘ s bredde.
Du kan læse om, hvad der sker med de kolliderende sorte huller mere generelt i den artikel, der linkes til nedenfor, men kort sagt, de er lagt sammen til en større sort hul, og slip overskydende masse som energi, der rejser som gravitationelle bølger.
Hvad Sker Der, Når To Sorte Huller, Der Kolliderer?
September 14, 2015, signaler fra en af Universets mest ufattelige, kraftfuld begivenheder…
Læs mere Læs
Forskerne sigtet gennem LIGO og Virgo data til arrangementer og spottet fire nye, der skete i løbet af sommeren 2017. Disse kollisioner resulteret i, at sorte huller, der vejer så lidt som 17.8 gange, og lige så meget som og 80,3 gange Solens masse, der forekommer i en afstand mellem 1.044 milliarder og 8.97 milliarder lysår væk. Dette bringer det samlede antal af kendte begivenheder til 10 målinger af at støde på sorte huller, og en måling af neutronstjerner kolliderer. Forskerne estimere, at der hvert år, en anden 53 sort hul fusioner forekomme i hver kubikmeter gigaparsec (det er en boks 3.2 milliarder lysår på en side) af universet. De har offentliggjort resultaterne i et par af papirer i løbet af weekenden.
Fysikere har brugt tre uafhængige analyser for at finde de begivenheder, i de data, der, ifølge en pressemeddelelse. Derudover var der 14 andre potentielle kollisioner, der kun har optrådt i to af de tre analyser.
En af de sammenstød, der resulterede i et sort hul, og 80,3 gange Solens masse, var specielt interessante. Forskere tror ikke, at stjerner kollapser, kan resultere i, at sorte huller, der er tungere end 45 gange solens masse, forklarede Imre Bartos, University of Florida, assistant professor. Plus, viste det sig at dreje hurtigt. Måske er dette, unormal observation kom fra to sorte huller, der fusionerede, og senere sammen med en tredje sort hul, i et sort hul-rigt miljø. Sådanne miljøer selv synes ikke at være nær centrum af vores egen galakse.
Men det er ikke et faktum, der på dette punkt. “Med flere begivenheder, der kommer, når LIGO og Virgo vende tilbage på… vi vil vide mere om, hvor ofte sådanne “dobbelt” fusioner, der kunne ske,” sagde Bartos. “Men det er en meget spændende mulighed.”
Flere observationer af gravitationsbølger, der vil hjælpe forskerne med at afgøre , hvad slags miljøer disse sammenstød opstår i, og hvordan sorte huller komme så tæt sammen i første omgang. Men der er mere til at være begejstret. De kan lade forskere jagt efter teoretiseret nye partikler, som axions. Og sorte hul kollisioner er ikke de eneste ting, der producerer gravitationelle bølger; neutronstjerner kolliderer. Selvom forskerne ikke finde nogen nye neutronstjerne sammenstød endnu, har et stort katalog af neutronstjerne kollisioner vil give dem en ny måde at bestemme, hvor hurtigt universet udvider sig.
Det er spændende tider for observationelle gravitationel bølge astronomi, et felt, der kun officielt begyndte i 2015. Nye detektorer vil snart komme online til selvstændigt at kontrollere de opdagelser, og flere vil blive lært af flere data. Dataindsamling ved LIGO og Virgo begynder igen næste forår.
[LIGO 1,2]
Dele Denne Historie