LIGO (Laser Interferometer Mavitational-Wave Observatory)와 함께 일하는 물리학 자들은 블랙홀의 세 번째 합병을 발견했습니다. 이번에는 합병을 알리는 시공간의 미묘한 진전은 또한 블랙홀의 주요 특징을 드러냈다. 그것은 블랙홀이 처음에 어떻게 짝을 이루는지를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.
애틀랜타의 조지아 기술 연구소 (Georgia Institute of Technology)의 물리학 자이자 리고 (Ligo)와 협력하는 1000 명의 과학자 대변인 인 로라 카도 나티 (Laura Cadonati)는“이 블랙홀은 서로 궤도를 공전하는 두 개의 토네이도와 같지 않지만 두 개의 기울어 진 토네이도처럼”라고 Laura Cadonati는 Ligo와 함께 일하는 1000 명의 과학자의 대변인 인 Laura Cadonati는 말한다. "그것은 형성 시나리오에 영향을 미칠 수 있습니다."
2015 년 9 월, 루이지애나 주 리빙스턴과 워싱턴의 한포드에있는 거대한 리고 탐지기는 태양의 무게가 29 배, 36 배나 36 배의 블랙홀에서 중력 파도를 감지하여 함께 나선형이되었습니다. 3 개월 후, 탐지기는 더 가벼운 블랙홀의 합병을 발견했습니다. 그러한 별이 많은 블랙홀이 어떻게 미스터리가 아닌가 :각각은 거대한별로 시작됩니다. 결국 수소 연료가 부족하고 거인으로 퍼프됩니다. 수억 년 후, 핵심의 핵 융합은 더 이상 중력과 싸울 수 없으며 블랙홀로 무너져 일반적으로 초신성 폭발을 일으킨다.
그러나 이론가들은 그러한 블랙홀이 어떻게 쌍을 이룰 수 있는지 설명하기 위해 노력하고 있습니다. 암스테르담 대학교 (University of Amsterdam)의 천체 물리학자인 셀마 데 밍크 (Selma de Mink)는“당신이 요리하는 것은 무엇이든 두 가지를 성취해야한다. "그것은 두 개의 거대한 블랙홀을 만들어야하며, 우주 시대에 합병하기 위해 충분히 가까워 야합니다. 한 쌍의 블랙홀은 서로를 공전하는 동안 무너지는 거대한 별에서 태어날 수 있습니다. 또는 블랙홀이 먼저 형성되고 나중에 쌍을 이룰 수 있습니다. 그러나 두 시나리오는 소리보다 까다 롭습니다.
예를 들어, 거대한 이진 별은 일반적으로 Ligo가 보는 것보다 더 가벼워지고 합병하기에는 너무 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 하나의 주요 이론에 따르면, 별들은 진화 할 때 물질을 교환하기 위해 충분히 가까이 시작해야합니다. 한 별이 무너질 때, 그 결과 블랙홀과 다른 별은 가스의 "일반적인 봉투", 즉 말기 적으로 별의 외부 층을 통해 소용돌이 치는 것입니다. 그런 다음 마찰은 그들의 에너지를 깎고 서로 더 밀착합니다. 두 번째 별의 붕괴는 단단한 궤도에 두 개의 블랙홀을 남깁니다. 그러나 일부 연구자들은이 공통 봉투 시나리오가 원하는 것보다 더 "미세 조정"이 필요하다고 말합니다.
또는 블랙홀이 먼저 형성되어 나중에 연결될 수 있습니다. 그러나 방황하는 두 개의 블랙홀이 우주에서 길을 가면 서로 흔들리고 별도의 길을갑니다. 케임브리지에있는 매사추세츠 주 공과 대학 (MIT)의 천체 물리학자인 칼 로드리게스 (Carl Rodriguez)는 쌍을 형성하기 위해 최소한의 다른 대상이 소위 다이나믹 형성 채널에서이 과정에 결합해야한다고 말했다.
예를 들어, 별과 블랙홀로 구성된 두 개의 바이너리가 만날 수 있습니다. 복잡한 교환에서 블랙홀은 별을 던지면서 짝을 이룰 수있었습니다. 그런 다음 다른 별과의 만남은 더 많은 에너지와 각도 운동량을 벗어나 블랙홀을 더 가깝게 당길 수 있습니다. 모델링은 그러한 만남이 조밀 한 별 클러스터에서 일어날 수 있음을 보여줍니다. 그러나 일부 연구자들은 클러스터가 Ligo가 보는 것처럼 많은 블랙홀 쌍을 생산할 수 있는지에 대해 의문을 제기합니다.
스핀에서 두 개의 블랙홀이 어떻게 나타나야 하는가. 블랙홀이 짝을 이루는별로 시작되면 궤도 축과 같은 방향으로 회전해야합니다. 블랙홀이 짝을 이루기 전에 형성되면 어떤 방향 으로든 회전 할 수 있습니다. 로드리게스는“블랙홀이 궤도와 같은 방향으로 회전하지 않으면 동적 형성 채널의 꽤 좋은 지표 일 것입니다.
1 월 4 일, 리고는 31과 19 태양열의 블랙홀을 지구에서 30 억 광년을 함께 나선화시켰다. Ligo Team은 이전에 계산 된 "파형"과 탐지기에 의해 픽업 된 두 번째 LOND 잔물결을 비교하여 블랙홀 스핀이 궤도 축과 얼마나 밀접하게 정렬되는지를 결정했습니다. Cadonati는 무작위로 정렬 된 스핀이 비교적 빠르게 병합 된 블랙홀은 설명합니다. 그러나 스핀이 궤도 축과 정렬되면 여분의 각도 운동량이 합병이 느려져 몇 가지 궤도가 더 늘어납니다. (이전 사건에 대한 유사한 분석은 모호했습니다.)
Ligo 연구원들은 블랙홀 스핀이 정렬되지 않았으며, 적어도 하나는 일반적으로 궤도 운동의 반대 의미에서 회전 할 확률이 80%가 있음을 발견했습니다. 이 경우 적어도 동적 페어링 시나리오가 더 가능성이 높습니다.
Cadonati는 한 번만 이벤트 만 있으면 전반적으로 어떤 시나리오가 더 일반적인지를 말하기에는 너무 이르다고 Cadonati는 말합니다. "우리는 모델을 제한하기 위해 이러한 것들을 더 많이보아야 할 것"이라고 그녀는 말한다. 충분히 보는 데는 시간이 걸릴 수 있습니다. MIT의 물리학 자이자 Ligo Scientific Collaboration의 대변인 인 David Shoemaker는 Ligo는 8 월에 현재 운영을 종료 할 것이라고 말합니다. 그런 다음 연구원들은 2015-16 년 런 이후로 약간 개선 된 기계의 민감도를 높이려고 12 ~ 18 개월을 소비합니다.
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