Çift kara deliğin arkasında saklanan 'görünmez dev' keşfedildi

Sự hợp nhất của lỗ đen nhị phân gần một lỗ đen siêu lớn. Nguồn: SHAO

Süper kütleli bir kara deliğin yakınında ikili kara delik birleşmesi. Kaynak: SHAO

İkili kara delikler evrendeki en gizemli olaylardan biri, ancak Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Şanghay Astronomi Gözlemevi'ndeki (SHAO) bilim insanları , yakın zamanda bunların yalnız olmadığına dair kanıtlar keşfetti. Bazı ikili kara delik sistemlerine, yakınlarda bulunan gizemli bir "dev yoldaş" hakim olabilir.

SHAO'dan Dr. Wenbiao Han liderliğindeki bir araştırma ekibi, ikili kara delik birleşme olayı GW190814'ün büyük olasılıkla üçüncü bir cismin, muhtemelen süper kütleli bir kara deliğin kütleçekim etkisi altında meydana geldiğine dair işaretler bildirdi.

Astrophysical Journal Letters'da yayımlanan araştırma sonuçları, ikili kara deliklerin kökeninin çözülmesine yönelik önemli ipuçları sağlıyor.

Sự kiện sóng hấp dẫn được phát hiện bởi dự án hợp tác LIGO-Virgo-KAGRA. Nguồn: SHAO

LIGO-Virgo-KAGRA iş birliği tarafından tespit edilen kütleçekim dalgası olayı. Kaynak: SHAO

LIGO-Virgo-KAGRA işbirliği, 2015 yılından bu yana, çoğunluğu ikili kara delik birleşmelerinden kaynaklanan 100'den fazla kütleçekim dalgası olayı tespit etti. Astrofiziğin anlaşılmasına katkıda bulunmuş olsalar da, oluşum ve evrim mekanizmaları henüz tam olarak açıklanamamıştır.

Dr. Han'ın ekibi daha önce, süper kütleli bir kara deliğin ikili bir kara deliği "yakalayarak" üç katmanlı bir sistem oluşturduğu bir senaryoyu tanımlayan "b-EMRI" modelini önermişti. Bu yapıda, ikili kara delik çifti süper kütleli kara deliğin yörüngesinde döner ve birden fazla frekans bandında kütleçekim dalgaları yayar. Model, LISA'nın bir teknik inceleme raporuna dahil edilmiş ve Çin'in uzay kütleçekim dalgası gözlemevleri için önemli bir araştırma hedefi olarak tanımlanmıştır. O zamandan beri bilim insanları, LIGO-Virgo verilerinde süper kütleli kara deliğin yakınında ikili kara delik birleşmelerinin izlerini arıyorlar.

GW190814 verilerini analiz eden araştırmacılar, birleşen iki kara deliğin kütle oranının yaklaşık 10:1 olduğunu buldular. Ortak yazar Dr. Shucheng Yang'a göre, bu dengesizlik muhtemelen çiftin bir zamanlar üçlü bir sistemin parçası olduğunu ve süper kütleli kara deliğin onları kütleçekim etkileşimleriyle birbirine çektiğini gösteriyor. Bir diğer hipotez ise, yoğun nesnelerin kütleçekiminin birleşmeyi yönlendirdiği aktif bir galaktik çekirdeğin yığılma diski içinde oluşmuş olmaları.

Bilim insanları, ikili kara deliğin üçüncü bir yoğun cismin yakınında birleşmesi durumunda, bu cismin etrafındaki yörüngesinin görüş hattı ivmesi, yani gözlemcinin görüş hattı boyunca ivme yaratacağına inanıyor. Bu ivme, Doppler etkisi yoluyla kütleçekim dalgalarının frekansını değiştirerek sinyalde bir "parmak izi" bırakıyor.

Ước tính tham số cho GW190814, bao gồm khối lượng của hai lỗ đen (*m*~1~ và *m*~2~), khoảng cách độ sáng (*d*~L~), gia tốc đường ngắm (*a*) và chỉ số lũy thừa (*n*~I~). Đường nét đứt biểu thị giá trị trung vị và khoảng tin cậy 90%. Biểu đồ đường đồng mức thể hiện khoảng tin cậy 50% và 90%. Nguồn: SHAO

İki kara deliğin kütleleri (*m*~1~ ve *m*~2~), ışık şiddeti ayrımı (*d*~L~), görüş hattı ivmesi (*a*) ve güç endeksi (*n*~I~) dahil olmak üzere GW190814 için parametre tahminleri. Kesikli çizgiler medyan değerleri ve %90 güven aralıklarını göstermektedir. Kontur grafikleri %50 ve %90 güven aralıklarını göstermektedir. Kaynak: SHAO

Bunu belirlemek için ekip, görüş hattı ivmesini de içeren bir kütleçekim dalgası modeli geliştirdi ve güçlü sinyallere sahip birkaç olaya Bayes analizi uyguladı. Sonuçlar, GW190814 için görüş hattı ivme modelinin izole ikili kara delik hipotezinden daha iyi performans gösterdiğini gösterdi.

Bu ivmenin yaklaşık 0,002 c/s-1 (yüzde 90 güven aralığı, c ışık hızıdır) olduğu tahmin ediliyor ve bu da 58:1'lik bir Bayes faktörü sağlıyor; bu da görüş hattı ivmesinin varlığına dair güçlü bir kanıt.

Dr. Han, "Bu, ikili bir kara delik birleşmesinde üçüncü, yoğun bir cismin varlığına dair ilk uluslararası kanıt," dedi. "Bu bulgu, GW190814'teki ikili kara deliğin bağımsız olarak oluşmak yerine karmaşık bir sistemin parçası olabileceğini gösteriyor ve ikili kara delik oluşum mekanizmasına dair yeni bakış açıları sunuyor."

Gelecekte, Einstein Teleskobu, Kozmik Kaşif veya LISA, Taiji ve TianQin uzay araçları gibi yeni nesil kütleçekim dalgası dedektörleri faaliyete geçtiğinde, bilim insanları sinyallerdeki küçük değişiklikleri yüksek hassasiyetle tespit edebileceklerini umuyorlar. Bu, insanların GW190814 gibi daha fazla olayı çözmelerine ve ikili kara deliklerin oluşumunu ve evrimini açıklamaya daha da yaklaşmalarına yardımcı olacak.

La Khe (SciTech Daily'ye göre)

Kaynak: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/phat-hien-nguoi-khong-lo-vo-hinh-an-minh-sau-ho-den-doi/20250901102834250