Billede: NASA, Henze/Wikimedia Commons
Sidste års gravitationel bølge opdagelse, må have følt det som slutningen på en æra—en skelsættende begivenhed, hvor en præcis eksperiment endte til sidst i en hundrede år søge at bekræfte en forvirrende forudsigelse lavet af Albert Einstein. Opdagelsen, i stedet skabt et helt nyt område for astronomi, og resultaterne er endelig begyndt at sive ind.
Og du kan sikkert gætte, hvad disse første resultater er ligesom, at det er underligt.
Et team af forskere plukket fra hinanden data fra de tre gravitationel bølge stråling (og en sandsynlig-men-ikke-en-bestemt detection), at Laser Interferometer Gravitational Wave Observatorier (LIGO) har gjort siden bliver vendt om. Forskerne er langt fra at være nogen konklusioner, og har et par muligheder til, hvordan sort hul par form. Uanset hvor denne forskning tager dem, at det endelige resultat vil vise sig at fjerne sorte huller—dem, der har produceret den gravitationelle bølger LIGO opdaget— ikke som dem, vi kender.
“Uanset hvad der sker, vil de ikke ligne dem der er i vores galakse,” undersøgelsen forfatter Vil Farr fra Birmingham Institute for Gravitational Wave Astronomy på University of Birmingham i storbritannien fortalte Gizmodo. “Det vil være underligt og spændende.”
GIF-Billede: NASA Goddard Rumflyvning Center/FlickrDen nye forskning, der er offentliggjort i dag i Naturen fortsætter med en historie, der slap, når astronomer offentliggjorde den tredje bekræftet gravitationel bølge opdagelse i juni.
Par sorte huller som spin basketbolde, og hvordan deres spins align kan bestemme, hvordan de er dannet af. Hvis spins på linje med de sorte huller’ kredsløb omkring hinanden, så parret formentlig dannet sammen som den, der kredser om stjerner, både kollapsede. Hvis spillet var i den modsatte retning fra de baner, eller er justeret forkert, så en af de sorte huller, som kunne have dannet, og en anden kom forbi og blev fanget i et kredsløb ved hjælp af tyngdekraften, og kunne have dannet nogle mærkelige sorte hul børnehave, noget forskerne bestemt ikke har observeret i Mælkevejen.
Fysikere har Lige Spottet Gravitationelle Bølger Igen—Så Hvad er det Næste?
En lang, lang tid siden, et par sorte huller kolliderede med en sådan kraft, at de har skabt ringe i…
Læs mere
Der er endda en chance for, at den sorte huller, der dannes under Big Bang—de sorte hullers par ville også er misvisende spin, men ville køre meget langsommere end de sorte huller i Mælkevejen, i henhold til en Art kommentar skrevet af Steinn Sigurðsson fra Institut for Astronomi og Astrofysik ved Pennsylvania State University.
Forståelse sort hul binære formation, nu afhænger af en numerisk ejendom af gravitationel bølge, der er kendt som “effektiv spin”, som kan tage på en værdi mellem negative én og én. Justeret spins altid har en “effektiv spin” værdi, der er større end eller lig med nul. Denne gang, har forskere udarbejdet flere modeller og forsøgte at passe dem til effektive spin værdier taget fra alle de tidligere gravitationel bølge begivenheder.
Den model, der fremlægger beviser for, at hvis den enkelte sort hul er tyngdekraften, bølge-producerende par spin, som dem i vores egen galakse gør, så fjern par er forkert. “Det er mere sandsynligt, at [sorte huller] er dannet i sværme af sorte huller, eventuelt i galaksernes centre,” Imre Bartos, associeret forsker fra Columbia University, som ikke var involveret i forskning, fortalte Gizmodo i en e-mail. Men der er uklarhed—hvis disse sorte huller spin langt langsommere end Mælkevejens sorte huller, som vi kender til i dag, så måske deres spins er afstemt, sagde michael Farr.
Bartos var begejstret over de nye resultater. “Papiret er en vigtig milepæl, og giver yderligere motivation til at studere galaktiske center gennem sort hul fusioner,” sagde han. Men der er ikke noget endegyldigt, men alligevel. “Der er en ~2% chance for, at resultaterne er forkerte, hvilket er mere end de standard på området for at hævde en forskel,” sagde han. Men det kan tage så lidt som ti mere gravitationel bølge begivenheder, for at finde svaret, afhængigt af model.
Måske flere data vil give en endnu mærkeligere historie, “som dem, der involverer tre sorte huller eller sorte huller, der modtager spark fra supernova eksplosioner i løbet af deres dannelse, der resulterer i spin–orbit forskydning,” skrev Sigurðsson.
“Dette er blot et eksempel på starten af, hvad der vil være en spændende tid i gravitationel bølge astronomi,” sagde michael Farr. “Det viser, hvor ophidset du bør være omkring, hvad der er på vej ned af rørledningen i de næste par år.”
[Naturen]