برخورد بین سیاه چاله و "شی مرموز' پازل ستاره شناسان - CNET

در اوت. 14, 2019, یک موج گرانشی -- یک موج دار شدن از طریق بافت فضا-زمان-شسته بیش از زمین است. موج شناسایی شد توسط پیچیده تنظیم لیزر در ایالات متحده و ایتالیا. و این شگفت آور بود. در حالی که لیزر قبلا برداشت تا سیاه چاله برخورد و ستاره نوترونی برخوردآنها در حال حاضر نشان می دهد چیزی بی سابقه: یک سیاه چاله فوق العاده به یک ستاره نوترونی.

سیگنال یکی از قوی ترین تا کنون دیده توسط موج گرانشی دانشمندان در لیزر تداخل گرانشی-موج رصدخانه و ایتالیا, برج سنبله رصد کرد. پس از هشدار فرستاده شد لحظات پس از تشخیص تیم از ستاره شناسان در سراسر جهان تبدیل تلسکوپ خود را به نقطه ای در فضا که موج ناشى از.

اما خود جستجوهای آمد خالی است. بدون نور هیچ اشعه ایکس هیچ مادون قرمز بدون اشعه گاما.

این رویداد گیج کننده. و آن را بیشتر گیج کننده به عنوان دانشمندان شروع به منافذ بیش از داده ها. در روز سه شنبه, محققان از LIGO و Virgo همکاری با جزئیات کامل خود را تجزیه و تحلیل موج گرانشی تشخیص دوبله GW190814 در مجله اختر فیزیک نامه. این اولین مطالعه دقیق از حماسه کیهانی برخورد و آن را تنها عمیق تر به رمز و راز.

"GW190814 است من فکر می کنم اولین بار ما در مشاهده امواج گرانشی که در آن منبع از امواج است که واقعا گیج کننده گفت:" روری اسمیت یک اخترفیزیکدان در دانشگاه موناش در استرالیا. "من شده است در LIGO فقط برای بیش از 10 سال در حال حاضر, و این است که قطعا یکی از هیجان انگیز ترین رویدادهای دیده ایم."

کلید پژوهشی می LIGO امکانات و برج سنبله تسهیلات است که می تواند تشخیص امواج گرانشی. افراطی فصل اشیاء مانند سیاه چاله ها و ستاره نوترونی ارسال امواج در سراسر جهان زمانی که آنها برخورد می کنند. امکانات اساسا گوش دادن به صدای عظیم کیهانی جانوران برخورد با هر یک از دیگر -- و پس از آن کار عقب مانده به درک ویژگی های فیزیکی خود را.

اسمیت و همکاران خود کار کرده اند در شبیه سازی این نوع برخورد با استفاده از ابر رایانه ها است که کمک به انجام است که به عقب محاسبه و می تواند استنباط آنچه اشیاء خود را به احتمال زیاد توده ها و محل نگهداری آنها.

"ما با استفاده از فانتزی موازی الگوریتم های است که می تواند اجرا تجزیه و تحلیل ما یک ابررایانه خوشه ای حاوی صدها یا هزاران نفر از رایانه های فردی" او گفت:. "در حال اجرا در همان تجزیه و تحلیل بر روی لپ تاپ خود را گرفته حدود 50 تا 100 سال است."

مشاهدات نشان می دهد GW190814 جفت برخورد اطراف در گوشه ای از فضای 800 میلیون سال نوری دور است. یکی از نیمی از این جفت ارز است که قطعا یک سیاه چاله در حدود 23 بار عظیم تر از خورشید ما. اما آن شریک رقص مرموز است -- شی دیگر است که تنها حدود 2.6 برابر عظیم تر از خورشید ما قرار می دهد که آن را در موقعیت های عجیب و غریب.

"این چیزی است که قبل از دیده شده است" گفت: هانا میدلتون, یک اخترفیزیکدان در دانشگاه ملبورن است. آن می تواند یک ستاره نوترونی که امکان هنوز روی میز است, اما آن را نیز ممکن است یک سیاه چاله است. منچستر می گوید که "یک بیت از یک رمز و راز" که به عنوان... اما آن را نیز کمی مشکل است.

"آن را سخت به توضیح دهد که چگونه هر یک سیاه چاله یا ستاره نوترونی می تواند در حدود 2.6 خورشیدی توده ها" یادداشت اسمیت.

دانشمندان هرگز شناسایی یک سیاه چاله که به نور است. نوترونی ستاره های در حال انتظار نمی رود بود که سنگین -- آنها سقوط به سیاه چاله ها زمانی که آنها بیش از حد بزرگ است. پس این شی مرموز به نظر می رسد به نوعی از گلدیلاک ستاره که مناسب نیست در حال حاضر ما درک. هر آنچه در آن معلوم می شود آن را بازنویسی دانش ما در یکی از این دو شدید اشیاء.

Intriguingly اگر آن را فوق العاده سنگین neutron star اسمیت می گوید: "شاید حتی فیزیک جدید مورد نیاز خواهد بود به آن را توضیح دهید." اگر آن نور سیاه چاله سپس ما درک درستی از چگونه و از کجا نور-گرسنه کیهانی جانوران فرم را بازنویسی می شود. این یک پیروزی سناریو برای علم است.

GW190814 تنها بار دوم یک موج گرانشی تشخیص پیدا کرده است اختلاف معنی داری را در توده ای از اشیاء است. یک برخورد بین دو سیاه چاله ها شناسایی شده در مارس 12, 2019 و دوبله GW190412 نشان داد که جرم تفاوت بیش از 20 خورشیدی توده ها. این تفاوت ها فوق العاده مفید: آنها اجازه می دهد تا محققان به تست انیشتین نظریه نسبیت عام. هر دو GW190814 و GW190412 متناسب با انیشتین پیش بینی -- بنابراین ما نیست شکسته فیزیک (هنوز).

GW190814 فوق العاده نادر است. ما فقط دیده می شود یکی از این حوادث در مدت سه سال از مشاهده و آن را برای رفتن به یک در حالی که قبل از ما پیدا کردن برخی بیشتر. این LIGO و Virgo آشکارسازهای تعطیل شده اند از ماه مارس پایان دادن به خود را مشاهده آخرین اجرای اولیه با توجه به کروناویروس همه گیر و نمی تواند به عقب آنلاین تا اواخر سال آینده است.

"ما آشکارسازهای در حال حاضر در حال به روز رسانی, به طوری که آنها خواهد بود حساس تر زمانی که آنها به نوبه خود در ، "که در آن نقطه انتظار ما برای دیدن نه تنها بیشتر سیستم مانند GW190814 اما احتمالا دیگر منابع غیر منتظره امواج گرانشی بیش از حد."

که برگ های زیادی از اتاق را امتحان کنید و توضیح دهید که این شی مرموز. آن است که یک سیاه چاله می شود ؟ آن است که یک نوترون است.

"نظریه پردازان بسیاری از سرگرم کننده کار جلوتر از آنها در تلاش برای توضیح GW190814!" گفت: اسمیت.

در حال حاضر در حال پخش: سازمان دیده بان این: سیاه چاله شکارچیان: دیدن لحظه ای دانشمندان دیدم...

2:55