ການລວມຕົວຂອງສອງ ຮູ ດຳ ມີສາມຂັ້ນຕອນ: ການດົນໃຈ, ການລວມຕົວແລະໄລຍະ ringdown. ລັກສະນະ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ຖືກປ່ອຍອອກມາໃນແຕ່ລະໄລຍະ. ໄລຍະ ringdown ສຸດທ້າຍແມ່ນຂໍ້ມູນສັ້ນໆແລະເຂົ້າລະຫັດກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງສຸດທ້າຍ ຫຼຸມດໍາ. Reanalysis ຂອງຂໍ້ມູນຈາກ binary ຫຼຸມດໍາ ເຫດການການລວມຕົວ GW190521 ໄດ້ສະຫນອງໃຫ້, ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ, ຫຼັກຖານຂອງ aftershocks ລາຍເຊັນຂອງການລວມຕົວໃນຮູບແບບຂອງສອງຄວາມຖີ່ ringdown faint ແຍກຕ່າງຫາກທີ່ຜະລິດໂດຍຜົນໄດ້ຮັບດຽວ. ຫຼຸມດໍາ ຍ້ອນວ່າມັນຕົກລົງໄປສູ່ຮູບແບບ symmetrical ທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ນີ້ແມ່ນການກວດພົບຄັ້ງທໍາອິດຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການ gravitational -ຄື້ນຫຼາຍໃນຂັ້ນຕອນຂອງການ ringdown ໄດ້. ຄືກັນກັບສຽງລະຄັງ 'ດັງ' ສໍາລັບບາງເວລາຫຼັງຈາກທີ່ຕິດຢູ່, ຜົນໄດ້ຮັບດຽວທີ່ບິດເບືອນ ຫຼຸມດໍາ ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຫຼັງຈາກການລວມຕົວຂອງ 'ແຫວນ' ສໍາລັບບາງຄັ້ງ emitting faint ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ກ່ອນທີ່ຈະບັນລຸຮູບແບບທີ່ຫມັ້ນຄົງ symmetrical. ແລະ, ພຽງແຕ່ວິທີການຮູບຮ່າງຂອງລະຄັງກໍານົດຄວາມຖີ່ສະເພາະທີ່ລະຄັງດັງ, ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຕາມທິດສະດີບໍ່ມີຜົມ, ມະຫາຊົນແລະການຫມຸນຂອງ. ຫຼຸມດໍາ ກໍານົດຄວາມຖີ່ຂອງສຽງດັງ. ເພາະສະນັ້ນ, ການພັດທະນານີ້ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຄວາມຖີ່ ringdown ເພື່ອສຶກສາຄຸນສົມບັດຂອງສຸດທ້າຍ ຫຼຸມດໍາ.
ຮູດໍາ ແມ່ນວັດຖຸຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີສະຫນາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ. ເມື່ອສອງ ວົງໂຄຈອນ ຮູ ດຳ ກ້ຽວວຽນປະມານເຊິ່ງກັນແລະກັນແລະໃນທີ່ສຸດ coalesce, fabric ຂອງ ຊ່ອງ-times ອ້ອມຮອບເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກລົບກວນທີ່ສ້າງ ripples ຂອງ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ລັງສີອອກນອກ. ນັບຕັ້ງແຕ່ເດືອນກັນຍາ 2015 ເມື່ອການຊອກຄົ້ນຫາວິທະຍາສາດຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງຂອງ LIGO ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການກວດພົບຄັ້ງທໍາອິດຂອງ LIGO. ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການລວມຕົວຂອງສອງ ຮູ ດຳ ຫ່າງຈາກ 1.3 ຕື້ປີແສງ, ລວມ ຮູ ດຳ ໃນປັດຈຸບັນໄດ້ຖືກກວດພົບເປັນປົກກະຕິເກືອບຫນຶ່ງຄັ້ງຕໍ່ອາທິດ.
ການລວມຕົວຂອງ ຮູ ດຳ ມີສາມໄລຍະ. ໃນເວລາທີ່ທັງສອງ ຮູ ດຳ ຖືກແຍກອອກຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ພວກເຂົາຊ້າໆ orbit ເຊິ່ງກັນແລະກັນ emitting ອ່ອນແອ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ. ໄບນາຣີຄ່ອຍໆເຄື່ອນທີ່ນ້ອຍລົງ ແລະນ້ອຍລົງ ວົງໂຄຈອນ ເປັນພະລັງງານຂອງລະບົບໄດ້ຖືກສູນເສຍໄປໃນຮູບແບບຂອງ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ. ນີ້ແມ່ນ ໄລຍະການດົນໃຈ ຂອງການຮ່ວມກັນ. ຕໍ່ໄປແມ່ນ ໄລຍະການລວມຕົວ ໃນເວລາທີ່ທັງສອງ ຮູ ດຳ ໄດ້ໃກ້ຊິດພຽງພໍທີ່ຈະປະກອບເປັນດຽວ ຫຼຸມດໍາ ມີຮູບຮ່າງບິດເບືອນ. ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງທີ່ແຮງທີ່ສຸດ (GWs) ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຂັ້ນຕອນນີ້ ເຊິ່ງປະຈຸບັນໄດ້ຖືກກວດພົບ ແລະ ບັນທຶກຕາມປົກກະຕິໂດຍນັກສັງເກດການຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ.
ໄລຍະການລວມຕົວແມ່ນປະຕິບັດຕາມໂດຍຂັ້ນຕອນສັ້ນຫຼາຍທີ່ເອີ້ນວ່າ ຂັ້ນຕອນຂອງການ ringdown wherein ຜົນໄດ້ຮັບດຽວບິດເບືອນ ຫຼຸມດໍາ ບັນລຸໄດ້ໄວຂຶ້ນເປັນຮູບຊົງກົມ ຫຼື spheroidal ຄົງທີ່. ຄື້ນຟອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ການປ່ອຍອາຍພິດໃນໄລຍະ ringdown ແມ່ນປຽກແລະ fater ຫຼາຍກ່ວາ GWs ປ່ອຍອອກມາໃນໄລຍະການລວມຕົວ. ພຽງແຕ່ເປັນລະຄັງ 'rings' ສໍາລັບການໃຊ້ເວລາບາງຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຮັບການ stuck, ດຽວຜົນໄດ້ຮັບ ຫຼຸມດໍາ 'ແຫວນ' ສໍາລັບບາງຄັ້ງ emitting fainter ຫຼາຍ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ກ່ອນທີ່ຈະບັນລຸຮູບແບບທີ່ຫມັ້ນຄົງ symmetrical.
ຄວາມຖີ່ ringdown ຫຼາຍ faint ຂອງ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ປ່ອຍອອກມາໃນລະຫວ່າງໄລຍະ ringdown ຂອງການລວມທັງສອງ ຮູ ດຳ ບໍ່ໄດ້ກວດພົບມາເຖິງຕອນນັ້ນ.
ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ ທີມວິໄຈໄດ້ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນການກວດຫາຄວາມຖີ່ຂອງຄື້ນແຮງໂນ້ມຖ່ວງຫຼາຍອັນໃນຂັ້ນຕອນຂອງວົງແຫວນຂອງຄູ່. ຫຼຸມດໍາ ເຫດການລວມ GW190521. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຄົ້ນຫາສຽງທີ່ຈືດໆຂອງແຕ່ລະຄົນໃນຄວາມຖີ່ຂອງສຽງດັງໂດຍບໍ່ໄດ້ພິຈາລະນາຄວາມສໍາພັນໃດໆກັບຄວາມຖີ່ແລະເວລາປຽກແລະປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການກໍານົດສອງໂຫມດທີ່ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຜິດປົກກະຕິ. ຫຼຸມດໍາ ປ່ອຍອອກມາຢ່າງຫນ້ອຍສອງຄວາມຖີ່ຫຼັງຈາກການລວມຕົວ. ນີ້ໄດ້ຖືກຄາດຄະເນໂດຍຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທົ່ວໄປຂອງ Einstein ດັ່ງນັ້ນຜົນໄດ້ຮັບຢືນຢັນທິດສະດີ. ນອກຈາກນັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປຽບທຽບຄວາມຖີ່ແລະເວລາປຽກຂອງສອງໂຫມດ ringdown ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນເຫດການການລວມຕົວເພື່ອທົດສອບ "ທິດສະດີບໍ່ມີຜົມ" (ວ່າ. ຮູ ດຳ ມີລັກສະນະຄົບຖ້ວນສົມບູນໂດຍມະຫາຊົນແລະການຫມຸນແລະບໍ່ມີ "ຜົມ" ອື່ນໆທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະຂອງມັນ) ແລະພົບວ່າບໍ່ມີຫຍັງນອກເຫນືອຈາກຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທົ່ວໄປ.
ນີ້ເປັນຈຸດພົ້ນເດັ່ນເພາະມັນໄດ້ຄິດຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າ ການສັງເກດຄວາມຖີ່ຂອງສຽງດັງຫຼາຍຄັ້ງຈະເປັນໄປບໍ່ໄດ້ກ່ອນເຄື່ອງກວດຈັບຄື້ນແຮງໂນ້ມຖ່ວງລຸ້ນຕໍ່ໄປຈະມີໃຫ້ໃນອະນາຄົດ.
***
ແຫລ່ງທີ່ມາ:
- Capano, CD et al. 2023. Multimode Quasinormal Spectrum ຈາກຮູດຳທີ່ລົບກວນ. ຈົດໝາຍທົບທວນທາງກາຍ. ສະບັບ. 131, ສະບັບທີ 22. 1 ທັນວາ 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. ຂ່າວ – ສຳລັບໃຜທີ່ຂຸມດໍາດັງຂຶ້ນ. ມີຢູ່ https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
