Galaksilerin çarpışması yerçekimi dalgaları üretir: Tanrı'nın rehberliği mi?
Galaksi çarpışmasından sonra yerçekimi dalgaları
Yeni bir çalışma, küçük galaksilerin yerçekimi dalgaları yoluyla çarpışmasının neden olduğu kara deliklerin birleşmesini tespit edip edemeyeceğimizi ortaya çıkardı.
Lazer girişim yerçekimi dalgası gözlemevi sayesinde, uzak evrendeki kara deliklerin bazen ani devinim ve çarpışmayla karşılaştığını ve yeryüzünde tespit edilebilen yerçekimi dalgalarını serbest bıraktığını gördük.
Ama oluşumlarının başlarında bu kara deliklere sabit bir noktada buluşmalarını sağlayacak ne oldu? Yeni bir çalışma bu soruya olası bir cevap veriyor: Lazer İnterferometre Yerçekimsel Dalga Gözlemevi tarafından keşfedilen kara delikler küçük galaksilere ait.Bu kara delikler, galaksi çarpışmadan önce galaksinin merkezinde yer alıyordu.
Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi, iki kara deliğin birleştirilmiş görüntüsünü simüle ederek ve önden gözlemleyerek, şu ana kadar ondan fazla kara delik aktivitesi tespit ettiğini duyurdu.
Merkez pusuda
İki uzak kara delik birleştiğinde, genellikle uzay-zaman dalgalanmaları meydana gelir. Bu tür ilk fenomenin keşfinden bu yana, Lazer İnterferometrik Yerçekimi Dalgası Gözlemevi, "kara delik-kara delik" çarpışmasından kaynaklanan on yerçekimsel dalgayı doğru bir şekilde tespit etti ve gelecekte daha fazla keşif yapılacağını söyledi.
Peki bu kara delikler tam olarak nasıl karşılaştı? Profesör Christopher Conselles liderliğindeki bir araştırma ekibi, keşfettiğimiz galaksilerin merkezindeki kara deliklerin çoğunu gösteren bir resim sundu.
Ekip, düşük kütleli cüce galaksilerin merkezi bir kara delik içerdiğini ve kütlelerinin 100 güneş kütlesinden daha az olduğunu keşfetti.
Bu küçük galaksilerin birleşmesi, sonunda, merkezindeki kara deliğin devinimine ve birleşmesine yol açacaktır. Lazer girişimi yerçekimi dalgası gözlemevinin bir "kara delik-kara delik" çarpışmasını keşfetmesinin nedeni bu olabilir.
Fizibilite testi
Profesör Conselles ve meslektaşları bu süreci birden çok adıma böldüler ve test ettiler.
Kara deliğin kütlesi ile ev sahibi galaksinin yıldız kütlesi arasındaki ilişki, düşük kütleli galaksilere kadar genişletildi. (Düz siyah çizgi; kesikli mavi çizgi belirsizliği gösterir) Kırmızı çizgi, lazer paraziti yerçekimi dalgası gözlemevi tarafından tespit edilen kara deliğin kütlesini gösterir.
1. Merkezdeki kara deliğin kütlesini doğru bir şekilde hesaplayabilir misiniz?
Bir galaksinin kütlesinin, merkezdeki kara deliğin kütlesi ile ilişkili olduğunu gözlemledik. Bu korelasyondan düşük kütleli bir duruma çıkarım yaparak, süper cüce galaksideki merkezi kara deliğin kütlesinin, ışın paraziti yerçekimi dalgası gözlemevi (LIGO) tarafından gözlemlenen güneş kütlesinin 10 ila 70 katı olan güneş kütlesinin yüz katından daha az olabileceğini bulduk. Kara delikler tutarlıdır.
2. Bu ultra cüce galaksiler yeterince hızlı bir frekansta birleşebilirler mi?
Galaksi birleşmelerinin sıklığı artık erken evrendekinden daha düşük. Kozmolojik model, galaksi birleşmelerinin mevcut sıklığının LIGO gözlemlerini yeniden üretmek için yeterli olmadığını gösteriyor. Bununla birlikte, kırmızıya kayma z ~ 1.5 veya daha yüksek olduğunda, süper cüce galaksilerin birleşme sıklığı, LIGO tarafından hesaplanan yerçekimi dalgası olaylarının hızıyla eşleşmek için yeterlidir.
3. Galaksiler birleştikten sonra kara delikler yeterince hızlı çarpışacak mı?
LIGO gözlem sonucuna göre, galaksi birleşmesinin kırmızıya kayması z ise > 1.5, merkezdeki kara delik birleşen galaksiye düşecek, yaklaşacak ve 6-8 milyar yıllık bir zaman ölçeğinde çarpışacak. Bu aynı zamanda karadeliğin galaksinin merkezindeki büyük yıldız kümeleriyle çevrili olduğu durum için de geçerlidir.
Ev sahibi galaksilerin gelecekteki keşfi
Conselice ve işbirlikçileri tarafından yapılan hesaplamalar, uzak evrende birleşen süper cüce galaksilerin LIGO tarafından tespit edilen kara delikler arasındaki birleşmeyi açıklayabileceğini gösteriyor.
Cüce bir eliptik galaksi örneği. En küçük cüce galaksi, yüksek kırmızıya kaymalarda mevcut teknoloji ile gözlemlenemeyecek kadar sönüktür.
Gelecekte, yerçekimi dalgası olaylarının ev sahipliğini daha iyi konumlandırarak bu teoriyi doğrulamayı bekleyebiliriz. Tüm kara delik çarpışmalarının güçlü parlaklığa ve kütleye sahip galaksilerden geldiğini bulursak, süper cüce galaksi birleşme teorisi yanlışlanacaktır. Ancak ev sahibi galaksiyi bulamazsak, bunun nedeni ultra cüce bir galaksi, çok küçük ve gözlemlenemeyecek kadar karanlık olabilir. Yerçekimi dalgası astronomisi alanı henüz olgunlaştı ve bu araştırmaya benzer teorik çalışma, gelecekte çok şey öğrenebileceğimizi gösteriyor.
Referanslar
"LIGO / Başak olayı, süper cüce galaksiler arasındaki kara deliklerin birleşmesinden kaynaklandı" Christopher J. Conselice ve diğerleri, 2020 ApJ8908. doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab5dad
ilgili bilgi
Yerçekimi dalgaları, uzay-zaman eğriliğinin girişimidir ve kütlelerin hızlandırılmış hareketiyle üretilirler, kaynaklarından ışık hızında dalga şeklinde yayılırlar. 1905'te Henri Poincaré bunu önerdi ve 1916'da Albert Einstein bunu genel görelilik teorisine dayanarak tahmin etti. Yerçekimi dalgaları, elektromanyetik dalgalara benzer şekilde enerjiyi radyasyon biçiminde yayar. Newton'un klasik mekaniğindeki evrensel kütleçekim yasası, yerçekimi dalgalarının varlığını kanıtlayamaz, çünkü onun yasası, fiziksel etkileşimin anlık (sonsuz hızla) olduğu varsayımına dayanmaktadır - klasik fiziksel modelin bu fenomeni açıklayamayacağını belirtir. Görelilik teorisi ile ilişki.
Yerçekimi dalgaları ile ilgili astronomi, beyaz cüceler, ikili yıldız sistemleri ve kara delikler, süpernovalar ve Büyük Patlama'nın oluşturduğu erken evren gibi gözlemlenebilir yerçekimi dalgalarının kaynakları hakkında veri toplamak için yerçekimi dalgalarını kullanan gözlemlenebilir bir astronomi dalı .
1993 yılında Russell A. Hulse ve Joseph H. Taylor, Jr., Hulse-Taylor ikili pulsarını keşfettikleri ve gözlemledikleri için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüler ve yerçekimi dalgalarının varlığını dolaylı olarak kanıtlayan ilk kişiler oldular.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Susanna Kohler-Qing şarabı, çekirdekli çarpık meyve °, Gwendolyn S. Lestrange
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
