Puteți spune multe despre strămoșii unei ființe umane din caracteristicile lor generale. Un copil poate avea ochii tatălui lor, zâmbetul mamei lor, sau poate chiar chelie de model masculin al bunicului lor (mulțumesc, bunicu).
Cu toate acestea, găuri negre au puține caracteristici definitorii – așa cum a spus fizicianul teoretic John Wheeler, „Găurile negre nu au păr„(La fel ca și umila ta autor). Desigur, testarea părinților unui copil pe baza caracteristicilor fizice este mult prea subiectivă – de obicei se află testele ADN. Astfel de teste pot oferi un mod mult mai științific de a verifica linia unei persoane, Și noile cercetări sugerează un test de strămoși analog pentru găuri negre.
În loc să se bazeze pe un tampon de obraz sau un mic sânge, cu toate acestea, aceste teste ADN cosmice folosesc ondulări minuscule în țesătura de spațiu numită unde gravitaționale, propuse pentru prima dată de Albert Einstein Acum 110 ani.
O echipă de oameni de știință, condusă de cercetători de la Universitatea din Cardiff, a descoperit că strămoșii găurilor negre supermasive care se formează dintr -un lanț de fuziune de găuri progenitoare progresiv mai mari ar putea fi ascunse în rotațiile lor sau „rotiri”.
În plus, metoda echipei sugerează că modelele de rotire ale acestor găuri negre ar putea dezvălui regiunea spațiului în care s -au născut. Chiar și testele ADN umane nu vă pot spune în ce spital a fost livrat un copil!
Undele gravitaționale, detectate de facilități precum interferometrul laser Observatorul de unde gravitaționale (LIGO) și Observatorul Virgo, ar putea fi utilizate pentru a „citi” aceste informații precum scrierea pe un certificat de naștere.
„Studiul nostru ne oferă un mod puternic, bazat pe date, de a identifica originile istoriei de formare a unei găuri negre, arătând că modul în care se învârte este un indicator puternic al acestuia aparținând unui grup de găuri negre cu masă mare, care se formează dens Clustere de vedete populate, unde mici găuri negre se ciocnesc în mod repetat și se contopesc unul cu celălalt, „Membru al echipei și cercetătorul de la Universitatea din Cambridge, Isobel Romero-Shaw a spus într -o declarație.
Copaci de familie cu gaură neagră
Ascensorul cu gaura neagră a devenit o întrebare curioasă pentru oamenii de știință când au descoperit că unele găuri negre sunt prea masive pentru a fi creat calea obișnuită: printr -o stea pe moarte.
Găuri negre cu masă stelară, cu mase între 10 și 100 de ori mai mari decât cele ale soarelui, atunci când stelele mult mai masive decât soarele a rămas fără combustibil necesar pentru fuziunea nucleară în nucleele lor. Ulterior, aceste stele se prăbușesc sub influența propriei gravitații.
Cu toate acestea, găurile negre supermasive au mase echivalente cu milioane sau chiar miliarde de soare. Nici o singură stea nu se poate prăbuși pentru a forma o astfel de gaură neagră masivă, ceea ce duce la teoria pe care o formează din fuziuni de găuri negre mai mici.
Prima detectare a undelor gravitaționale din fuzionarea găurilor negre a fost făcută de Ligo și Fecioara în 2015, la 100 de ani după ce Einstein le -a prezis în teoria sa de gravitație, cunoscută sub numele de relativitate generală. Aceasta și bogăția de fuziuni „auzite” de aceste facilități de atunci au ajutat la confirmarea acestei „creșteri prin fuziune”.
Relativitatea generală prezice că obiectele cu masă provoacă țesătura spațiului și timpului, sau a spațiului spațiu, să „dercească”. Gravitatea apare din această deformare.
De asemenea, Einstein a prezis că atunci când obiectele se accelerează în spațiu, acest lucru provoacă ondulări care radiază spre exterior cu viteza luminii. Cu toate acestea, aceste așa-numite unde gravitaționale sunt detectabile doar atunci când obiectele implicate sunt cu adevărat masive-iar găurile negre se potrivesc facturii. Fuziunea găurilor negre este legată intrinsec de emisia de unde gravitaționale.
Odată ce găurile negre sunt suficient de apropiate pentru a forma un binar în timp ce se învârt unul pe celălalt, această accelerație constantă (accelerația este o schimbare de viteză şi Direcția, astfel mișcarea circulară reprezintă accelerația perpetuă) stabilește țesătura de sonerie cu timp de spațiu cu unde gravitaționale.
Pe măsură ce aceste sisteme binare emit unde gravitaționale, acele ondulări din spațiu duc un impuls unghiular. Acest lucru face ca binarul să se strângă. Cu alte cuvinte, găurile negre se apropie mai mult.
Acest lucru face ca găurile negre binare să emită unde gravitaționale mai rapid și mai rapid sau la frecvențe în creștere, ceea ce înseamnă că acestea se apropie din ce în ce mai aproape. Acest lucru continuă până când gravitatea reciprocă a acestor găuri negre preia și sunt forțate împreună, ciocnind și contopite.
Această fuziune creează o gaură neagră a fiicei care este mai masivă decât părinții săi, dar nu chiar totalul maselor lor din cauza unei pierderi în masă într-un „țipăt” de înaltă frecvență a undelor gravitaționale.
„Pe măsură ce observăm mai multe fuziuni cu găuri negre cu detectoare de valuri gravitaționale precum Ligo și Fecioara, devine din ce în ce mai clar ca găurile negre să prezinte mase și rotiri diverse, ceea ce sugerează că s -ar fi putut forma în moduri diferite”, liderul echipei Fabio Antonini de la Școala de Fizică a Universității Cardiff University Și astronomia a spus în declarație. „Cu toate acestea, identificarea care dintre aceste scenarii de formare este cea mai frecventă a fost dificilă”.
Pentru a descoperi acest mister, echipa a analizat datele referitoare la 69 de evenimente de valuri gravitaționale detectate de Ligo și Fecioara.
Ceea ce au găsit a fost că rotirea unei găuri negre se schimbă atunci când acea gaură neagră ajunge la o anumită masă. Aceasta reprezintă un prag de masă clar la care se schimbă constant rotirea găurilor negre. Modelul descoperit de echipă corespunde cu modele care sugerează că găurile negre cresc prin coliziuni repetate în grupuri de stele dens ambalate.
Folosind rezultatele, oamenii de știință pot acum să perfecționeze tehnicile de modelare a computerului utilizate pentru a simula formarea și creșterea găurilor negre.
Atunci când semnalele de undă gravitațională viitoare sunt detectate de facilități precum Ligo, Virgo, observatorul de unde gravitaționale subterane propus, cunoscut sub numele de Telescopul Einstein și viitorul detector de unde gravitaționale bazat pe spațiu Lisa (antena spațială cu interferometru laser), astfel de modele rafinate pot fi utilizate pentru interpretați mai bine aceste semnale.
„Colaborarea cu alți cercetători și utilizarea metodelor statistice avansate va ajuta la confirmarea și extinderea concluziilor noastre, mai ales că ne îndreptăm către detectori de generație următoare”, a declarat membrul echipei și cercetătorul Universității din Chicago, Thomas Callister „Telescopul Einstein, de exemplu, ar putea detecta și mai multe găuri negre masive și ar putea oferi informații fără precedent asupra originilor lor.”
Cercetarea echipei a fost publicată marți (7 ianuarie) în jurnal Scrisori de recenzie fizică.
Postat inițial pe Space.com.
Comentarii recente