طبق نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین، یک جفت سیاهچاله ادغام شده، علائم شدیدی از جهش مداری ناشی از گرانش را نشان می دهد.
فضا
12 اکتبر 2022
تصویر هنرمند از دو سیاهچاله که به دور یکدیگر می چرخند کتابخانه عکس علمی / علامی
یک جفت سیاهچاله در حال ادغام با سرعت سه بار در ثانیه در حال نوسان دیده شده است که در یک مثال شدید از پیش‌بینی نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین است که برای اولین بار به وضوح در زمان مشاهده شد.
این لرزش، که به عنوان تقدم شناخته می‌شود، زمانی اتفاق می‌افتد که مدار یا چرخش یک جسم به آرامی در طول زمان تغییر می‌کند – یک مثال معمول زمانی است که یک فرفره با کاهش سرعت، با زاویه‌ای متفاوت شروع به چرخش می‌کند. سبقت مداری ناشی از گرانش، نتیجه پیش‌بینی نسبیت عام مبنی بر اینکه اجسام سنگین فضازمان را خم می‌کنند، شکل مدار چنین جسمی را در طول زمان تغییر می‌دهد.
این اثر در ستارگان نوترونی که به دور یکدیگر می چرخند بسیار ضعیف مشاهده شده بود، اما آنقدر ظریف بود که مدارها تنها با سرعت چند بار در سال می چرخیدند یا قبل از آن می چرخیدند.
اکنون، مارک هانام در دانشگاه کاردیف انگلستان و همکارانش اثر بسیار شدیدتری را در یک جفت سیاهچاله که با یک پنجم سرعت نور حرکت می‌کردند، یافتند که ناشی از چرخش یکی از آنها در زاویه 90 درجه نسبت به حرکت مداری خود بود. با ادغام سیاهچاله ها، آنها یک موج گرانشی به نام GW200129 را آزاد کردند که علامت تقدیم را با سرعت سه بار در ثانیه داشت.
هانام می‌گوید: «این 10 میلیارد بار سریع‌تر از آنچه در اندازه‌گیری‌های قبلی یافت شده است، بنابراین در واقع شدیدترین رژیم در نظریه انیشتین است که در آن فضا و زمان به گونه‌ای کاملاً دیوانه‌کننده تحریف و منحرف می‌شوند.
برای شناسایی سبقت، این تیم داده‌هایی را که برای اولین بار در سال 2020 توسط سه آشکارساز امواج گرانشی مستقر در ایالات متحده و ایتالیا جمع‌آوری شده بود، دوباره تجزیه و تحلیل کردند. تجزیه و تحلیل قبلی قطعی نبود، اما با استفاده از یک مدل پیشرفته‌تر از سیگنال موج گرانشی، هانام و تیمش دریافتند که سیگنال با یکی از سیاه‌چاله‌ها به بهترین شکل توضیح داده می‌شود، که تقریباً در حد بالای مجاز نسبیت عام می‌چرخد و باعث ایجاد سیستم مدار به پیش.
می‌گوید: «پیامدهای اخترفیزیکی این کشف بسیار مهم است فابیو آنتونین در دانشگاه کاردیف که در این کار دخالتی نداشت. او می‌گوید چرخش شدید و ناهماهنگی مدار آن توسط ایده‌های کنونی درباره تشکیل سیاهچاله، که شامل انفجار ستارگان است، پیش‌بینی نمی‌شود و توضیح دیگری می‌طلبد.
مرجع مجله: طبیعت، DOI: 10.1038/s41586-022-05212-z
برای Lost in Space-Time، یک خبرنامه ماهانه رایگان در مورد عجیب بودن واقعیت ثبت نام کنید.
مقاله اصلاح شد 14 اکتبر 2022
ما سرعت سیاهچاله ها و شرح تجزیه و تحلیل امواج گرانشی را تصحیح کردیم
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2342011-black-holes-wobbling-three-times-a-second-have-proved-einstein-right/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
