Kara Deliğin Kenarı Sonunda ‘En Gürültülü’ Yerçekimi Dalgası Sayesinde İncelenmiş Olabilir

Bu ses yüksekliği ve sinyalin netliği, araştırmacıların çok heyecan verici bir şeyi görmesine olanak tanıdı: yakın mesafeden gelen sinyallerle tutarlı bir özellik. olay ufku. Bu, geri dönüşü olmayan yüzey, kara deliğin içini evrenin geri kalanından ayıran eşiktir. Olay ufkunu geçtiğinizde kara delikten kaçamazsınız.

"GW250114, alışılmadık derecede gürültülü ve temiz bir kara delik birleşmesi; bu da onu, kütleçekim dalgası sinyalindeki ince özellikleri aramak için nadir bir fırsat haline getiriyor." Sizheng Ma Kanada'daki Çevre Enstitüsü'nde IFLScience'a söyledi.

"Bu olayı analiz ettiğimizde, yeni oluşan kara deliğin ufkuna çok yakın bölgenin izini taşıyan bir sinyal olan doğrudan dalgayla tutarlı bir bileşene dair kanıt bulduk. Basit bir ifadeyle, kara deliğin kenarına yakın uzay-zamanın hızla sönen son hareketini duyuyor olabiliriz."

Araştırmacılar bunu kara deliklerin karmaşık ve büyüleyici bir özelliğini incelemek için ilk adım olarak görüyorlar. Olay ufukları matematiksel olarak tanımlanabilir, ancak bunların özelliklerini araştıran etkileri gerçekten gözlemlemek bir devrim olacaktır.

Ma, "Bu heyecan verici çünkü olay ufkunun genellikle gözlemsel olarak incelenmesi neredeyse imkansız bir şey olduğu düşünülüyor. GW250114 bize, yerçekimsel dalgaların bu sınırın hemen yanından bilgi taşıyabileceğine dair şimdiye kadarki en net ipuçlarından birini veriyor olabilir" dedi.

Yerçekimi dalgası tespitleri, kayıt yapan inanılmaz gözlemevlerine bağlıdır. en yüksek hassasiyette ölçümlerinsanlık tarafından yapılmış ve aynı zamanda çok güçlü bir teori. İkincisi, sinyalden çok daha fazla bilginin çıkarılmasına olanak tanır. Örneğin, araştırmacılar yakın zamanda çarpışan ortaklardan birinin başka bir çarpışmanın ürünü olduğu bir kara delik çarpışmasını bildirdiler.

GW250114 örneğinde ekip bu doğrudan dalgayı çıkarmayı başardı ve orada çerçeve sürüklenmesi adı verilen bir şeyin kanıtını buldu. Devasa bir nesne kendi ekseni etrafında döndüğünde, bir tür girdap gibi uzay-zamanı da beraberinde taşır. Bu, gezegenlerin etrafında ölçülmüştür ve hatta süper kütleli kara delikler. Ancak yerçekimsel bir dalga sinyalinde, olay ufkunun kendisine açılan bir pencere haline gelebilir.

Ma, IFLScience'a şunları söyledi: "Dönen bir kara deliğin ufkunun yakınında, çerçeve sürükleme etkisi son derece güçlü hale geliyor." "Birleşme sırasında, yeni oluşan kara deliğe yakın uzay-zaman sadece titreşmiyor, aynı zamanda kara deliğin dönüşüyle ​​de sürükleniyor. Bu hareket, dışarı doğru dedektörlerimize doğru ilerleyen yerçekimsel dalgalar üzerinde bir iz bırakıyor. Özellikle yerçekimsel dalgalar, bu sürükleme hareketi tarafından belirlenen karakteristik frekansta veya buna yakın bir frekansta salınıyor."

Yerçekimi dalgalarının ilk tespitinden bu yana geçen on yılda, dedektörlerde ve teoride gelişmeler oldu. Tespit ettiğimiz olaylar artık daha net ve çok daha fazla. Bu, bu çerçeve sürükleme etkisine ilişkin popülasyon çapında çalışmalara olanak tanıyacak ve bir kara deliğin hemen kenarında gerçekte neler olup bittiğine dair yeni bir anlayış sağlayabilir.

Ma, "Gelecekte teoriyi geliştirmek, yöntemi daha fazla olay üzerinde test etmek ve bu ufka yakın imzanın kara delik birleşmelerinde tutarlı bir şekilde görünüp görünmediğini görmek istiyoruz. Eğer öyleyse, kara deliklerin kenarlarını incelemenin ve Einstein'ın teorisini evrendeki en ekstrem ortamlardan birinde test etmenin yeni bir yolu olabilir" dedi.

Bu çalışma dergide yayımlandı Doğa.