ادغام سیاه‌چاله با مدارهای خارج از مرکز برای اولین بار شناسایی شد

شکل ۱. تصور هنرمندی از دو سیاهچاله که در حال برخورد و ادغام هستند.
شکل ۱. تصور هنرمندی از دو سیاهچاله که در حال برخورد و ادغام هستند.
منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۴ ژانویه، ۲۰۲۲
لینک منبع: Highly Eccentric Black Hole Merger Detected for the First Time

یافته‌های مرکز نسبیت محاسباتی و گرانش منتشر شده در Nature Astronomy

دانشمندان برای اولین بار بر این باورند که ادغام دو سیاهچاله با مدارهای خارج از مرکز را کشف کرده‌اند. با توجه به مقاله‌ای که در Nature Astronomy توسط محققان مرکز فن‌آوری موسسه روچستر برای ارتباط محاسباتی و گرانش و دانشگاه فلوریدا منتشر شده‌است، این موضوع می‌تواند به توضیح این مسئله کمک کند که چگونه برخی از ادغام‌های سیاه‌چاله شناسایی‌شده توسط همکاری علمی LIGO و همکاری Virgo بسیار سنگین‌تر از آن چیزی است که قبلا تصور می‌شد.

مدارهای خارج از مرکز نشانه‌ای از این هستند که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به‌طور مکرر در طول برخورد در مناطقی که پر از سیاه‌چاله‌ها هستند مثل هسته‌های کهکشانی، مابقی را ببلعند. دانشمندان بزرگ‌ترین جفت موج گرانشی را که تا به امروز مشاهده شده‌است، GW190521 مورد مطالعه قرار دادند تا مشخص شود که آیا ادغام دارای مدارهای خارج از مرکز است یا خیر.

کارلوس لوستو، استاد دانشکده علوم ریاضی و عضو CCRG گفت: «توده‌های تخمین زده‌شده سیاه‌چاله‌ها بیش از ۷۰ برابر اندازه خورشید ما هستند و آن‌ها را بالاتر از حداکثر جرم تخمین زده‌شده که در حال حاضر توسط نظریه تکامل ستاره‌ای پیش‌بینی می‌شود، قرار می‌دهند.» این امر یک مورد جالب را برای مطالعه به‌عنوان یک سیستم سیاه‌چاله باینری نسل دوم ایجاد می‌کند و فرصت‌های جدید شکل‌گیری سناریوهای سیاه‌چاله در خوشه‌های ستاره‌ای متراکم را باز می‌کند.

تیمی از محققان RIT از جمله لوستو، انجمن تحقیقاتی جیمز هیلی، جاکوب لانگ ۲۰ دکترا (علوم و تکنولوژی اخترفیزیک)، پروفسور و مدیر CCRG مانوئلا کمپانلی، استادیار پروفسور ریچارد اوشاگنسی، و همکارانی از دانشگاه فلوریدا تشکیل شدند تا نگاهی تازه به داده‌ها داشته باشند تا ببینند آیا سیاه‌چاله‌ها قبل از ادغام، مدارهای بسیار غیرمتمرکزی داشتند یا خیر. آن‌ها دریافتند که ادغام به بهترین نحو با یک مدل پیشروی با گریز از مرکز بالا توضیح داده می‌شود. برای رسیدن به این هدف، تیم صدها شبیه‌سازی عددی کامل جدید را در ابرکامپیوترهای آزمایشگاه ملی و محلی انجام داد، که تقریبا یک سال طول کشید تا تکمیل شود.

کمانلی گفت: «این نشان‌دهنده پیشرفت عمده در درک ما از چگونگی ادغام سیاه‌چاله‌ها است.» «ما از طریق شبیه‌سازی‌های پیچیده ابرکامپیوتر و داده‌های جدید ارائه‌شده توسط آشکارسازهای به سرعت در حال پیشرفت LIGO و Virgo، کشفیات جدیدی در مورد جهان با سرعت حیرت‌انگیزی انجام می‌دهیم.»

بسط این تجزیه و تحلیل توسط همان تیم RIT و UFL از یک همتای الکترومغناطیسی ممکن استفاده کرد که توسط تسهیلات گذرا Zwicky برای محاسبه مستقل ثابت هابل کیهان‌شناسی با GW150521 به‌عنوان یک ادغام سیاه‌چاله دوتایی مشاهده شد. آن‌ها توافق بسیار خوبی با ارزش‌های مورد انتظار پیدا کردند و اخیرا کار را در مجله Astrophysical Journal را منتشر کردند.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات نجوم ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.
مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.