Bir sanatçının çarpışmak ve birleşmek üzere olan iki kara delik izlenimi.
Hesaplamalı Görelilik ve Yerçekimi Merkezi tarafından yayınlanan Bulgular Doğa Astronomi.
Bilim adamları ilk kez eksantrik yörüngelere sahip iki kara deliğin birleşmesini tespit ettiklerine inanıyorlar. yayınlanan bir makaleye göre Doğa Astronomi Rochester Institute of Technology’nin Hesaplamalı Görelilik ve Yerçekimi Merkezi’nden araştırmacılar ve Florida üniversitesi, bu, bazılarının nasıl olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir. Kara delik tarafından tespit edilen birleşmeler LİGO Bilimsel İşbirliği ve Başak İşbirliği, önceden düşünülenden çok daha ağırdır.
Eksantrik yörüngeler, galaktik çekirdekler gibi yoğun olarak kara deliklerle dolu alanlarda şans eseri karşılaşmalar sırasında kara deliklerin tekrar tekrar diğerlerini yutabileceğinin bir işaretidir. Bilim adamları, birleşmenin eksantrik yörüngelere sahip olup olmadığını belirlemek için bugüne kadar gözlemlenen en büyük kütleçekimsel dalga ikilisi olan GW190521’i incelediler.
Matematiksel Bilimler Okulu’nda profesör olan Carlos Lousto, “Kara deliklerin tahmini kütleleri, her birinin güneşimizin boyutunun 70 katından fazladır, bu da onları şu anda yıldızların evrimi teorisi tarafından tahmin edilen tahmini maksimum kütlenin oldukça üzerinde tutuyor” dedi. CCRG’nin üyesi. “Bu, ikinci nesil bir ikili kara delik sistemi olarak çalışmak için ilginç bir durum oluşturuyor ve yoğun yıldız kümelerinde karadelik oluşum senaryolarının yeni olasılıklarına açılıyor.”
Sanatçının çarpışmak üzere olan ikili kara delikler izlenimi. Kredi: Mark Myers, ARC Yerçekimi Dalgası Keşfi Mükemmeliyet Merkezi (OzGrav)
Lousto, Araştırma Görevlisi James Healy, Jacob Lange ’20 Ph.D. (astrofizik bilimler ve teknoloji), Profesör ve CCRG Direktörü Manuela Campanelli, Doçent Richard O’Shaughnessy ve Florida Üniversitesi’nden işbirlikçiler, karadeliklerin birleşmeden önce oldukça eksantrik yörüngelere sahip olup olmadığını görmek için verilere yeni bir bakış atmak için bir araya geldiler. . Birleşmenin en iyi yüksek eksantriklik, ön işleme modeliyle açıklandığını buldular. Bunu başarmak için ekip, yerel ve ulusal laboratuvar süper bilgisayarlarında yüzlerce yeni tam sayısal simülasyon gerçekleştirdi ve tamamlanması yaklaşık bir yıl sürdü.
Campanelli, “Bu, kara deliklerin nasıl birleştiğine dair anlayışımızda büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor” dedi. “Sofistike süper bilgisayar simülasyonlarımız ve LIGO ve Virgo’nun hızla gelişen dedektörleri tarafından sağlanan yeni veri zenginliği sayesinde, evren hakkında şaşırtıcı oranlarda yeni keşifler yapıyoruz.”
Aynı RIT ve UFL ekibi tarafından bu analizin bir uzantısı, GW150521 ile kozmolojik Hubble sabitini bir eksantrik ikili kara delik birleşmesi olarak bağımsız olarak hesaplamak için Zwicky Geçici Tesisi tarafından gözlemlenen olası bir elektromanyetik karşılığı kullandı. Beklenen değerlerle mükemmel bir uyum buldular ve çalışmayı yakın zamanda dergide yayınladılar. Astrofizik Dergisi.
Referans: V. Gayathri, J. Healy, J. Lange, B. O’Brien, M. Szczepanczyk, Imre Bartos, M. Campanelli, S. Klimenko, CO Lousto tarafından “Sayısal görelilik simülasyonları ile kara delik birleşmeleri için eksantriklik tahmini” ve R. O’Shaughnessy, 20 Ocak 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-021-01568-w