Cumartesi, Mart 2, 2024
Ana Sayfa Kozmoloji Araştırmacılar, kara deliklerin mevcut ölçümlerinin evrendeki görünmez devlerin nasıl oluştuğunu saptamak için...

Araştırmacılar, kara deliklerin mevcut ölçümlerinin evrendeki görünmez devlerin nasıl oluştuğunu saptamak için yeterli olmadığını söylüyor

Araştırmacılar, kara deliklerin mevcut ölçümlerinin evrendeki görünmez devlerin nasıl oluştuğunu saptamak için yeterli olmadığını söylüyor
Araştırmacılar, kara deliklerin mevcut ölçümlerinin evrendeki görünmez devlerin nasıl oluştuğunu saptamak için yeterli olmadığını söylüyor

Bir kara deliğin kökenine dair ipuçları, dönme biçiminde bulunabilir. Bu, özellikle iki kara deliğin birleşmeden önce birbirine yakın daire çizdiği ikili dosyalar için geçerlidir.

Birleşmeden hemen önce ilgili kara deliklerin dönüşü ve eğimi, görünmez devlerin sessiz bir galaktik diskten mi yoksa daha dinamik bir yıldız kümesinden mi ortaya çıktığını ortaya çıkarabilir.

Gökbilimciler, bugüne kadar tespit edilen 69 doğrulanmış ikili dosyayı analiz ederek bu köken hikayelerinden hangisinin daha olası olduğunu ortaya çıkarmayı umuyorlar. Ancak yeni bir çalışma, şu an için mevcut ikili dosya kataloğunun, kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair temel bir şeyi ortaya çıkarmak için yeterli olmadığını ortaya koyuyor.

Dergide çıkan bir çalışmada Astronomi ve Astrofizik Mektupları, MIT fizikçileri, bilinen tüm ikili dosyalar ve bunların dönüşleri kara delik oluşumu modellerine dönüştürüldüğünde, verileri yorumlamak için kullanılan belirli modele bağlı olarak sonuçların çok farklı görünebileceğini gösteriyor.

Bu nedenle, bir kara deliğin kökenleri, bir modelin evrenin nasıl çalıştığına ilişkin varsayımlarına bağlı olarak farklı şekillerde “dönebilir”.

LIGO Laboratuvarı’nda çalışan bir MIT yüksek lisans öğrencisi olan çalışmanın ortak yazarı Sylvia Biscoveanu, “Modeli değiştirip daha esnek hale getirdiğinizde veya farklı varsayımlar yaptığınızda, evrende kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair farklı bir yanıt alırsınız” diyor. “İnsanların dikkatli olması gerektiğini gösteriyoruz çünkü verilerimizle henüz modelin bize söylediklerine inanabileceğimiz bir aşamada değiliz.”

Çalışmanın ortak yazarları arasında bir MIT postdoc olan Colm Talbot; ve fizik doçenti ve MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü üyesi Salvatore Vitale.

İki kökenli bir hikaye

İkili sistemlerdeki karadeliklerin iki yoldan biriyle ortaya çıktığı düşünülmektedir. Birincisi, iki yıldızın birlikte evrimleştiği ve sonunda süpernovalarda patlayarak geride ikili bir sistemde dönmeye devam eden iki kara delik bıraktığı “alan ikili evrimi” yoluyla gerçekleşir.

Bu senaryoda, kara deliklerin nispeten hizalı dönüşleri olmalıdır, çünkü birbirlerini benzer yönlere çekmek için – önce yıldızlar, sonra kara delikler – zamanları olurdu. Bir ikilinin karadelikleri kabaca aynı dönüşe sahipse, bilim adamları galaktik disk gibi nispeten sessiz bir ortamda evrimleşmiş olmaları gerektiğine inanıyorlar.

Kara delik ikili dosyaları, iki kara deliğin ayrı ayrı geliştiği, her birinin kendine özgü eğimi ve dönüşü olan “dinamik montaj” yoluyla da oluşabilir. Bazı aşırı astrofiziksel işlemlerle, karadelikler sonunda bir ikili sistem oluşturacak kadar yakın bir araya getirilir.

Böyle bir dinamik eşleşme muhtemelen sessiz bir galaktik diskte değil, binlerce yıldızın etkileşiminin iki kara deliği birbirine çarpabileceği küresel bir küme gibi daha yoğun bir ortamda meydana gelebilir. Bir ikilinin karadelikleri rastgele yönlendirilmiş dönüşlere sahipse, muhtemelen küresel bir kümede oluşmuşlardır.

Ancak ikili dosyaların ne kadarı bir kanaldan diğerine göre oluşur? Gökbilimciler, cevabın verilerde ve özellikle kara delik dönüşlerinin ölçümlerinde olması gerektiğine inanıyor.

Bugüne kadar gökbilimciler, ABD’deki LIGO ve İtalya’daki muadili Başak da dahil olmak üzere bir yerçekimi dalgası dedektörleri ağı tarafından keşfedilen 69 ikili dosyadaki kara deliklerin dönüşlerini elde ettiler. Her bir detektör yerçekimi dalgalarının işaretlerini dinler — uzay-zaman boyunca çok ince yankılanmalar; bunlar, devasa karadeliklerin birleşmesi gibi aşırı, astrofiziksel olaylardan arta kalanlardır.

Gökbilimciler, her bir ikili algılamayla, kütleleri ve dönüşleri dahil olmak üzere ilgili karadeliğin özelliklerini tahmin ettiler. Döndürme ölçümlerini genel olarak kabul edilen bir kara delik oluşumu modelinde çalıştılar ve ikili dosyaların hem tercih edilen, hizalanmış bir dönüşe hem de rastgele dönüşlere sahip olabileceğine dair işaretler buldular. Yani, evren hem galaktik disklerde hem de küresel kümelerde ikili dosyalar üretebilir.

“Ama bilmek istedik, bu ayrımı yapmak için yeterli veriye sahip miyiz?” Biscoveanu diyor. “Ve görünüşe göre işler dağınık ve belirsiz ve göründüğünden daha zor.”

Verileri döndürmek

MIT ekibi yeni çalışmalarında, aynı verilerin karadeliklerin nasıl oluştuğuna dair biraz farklı teorik modellerde çalışıldığında aynı sonuçları verip vermeyeceğini test etti.

Ekip ilk olarak LIGO’nun dönüş ölçümlerini yaygın olarak kullanılan bir kara delik oluşumu modelinde yeniden üretti. Bu model, evrendeki ikili dosyaların bir kısmının, ikili dosyaların geri kalanının rastgele dönüşlere sahip olduğu yerde, hizalı dönüşlere sahip kara delikler üretmeyi tercih ettiğini varsayar.

Verilerin bu modelin varsayımlarıyla uyumlu göründüğünü ve modelin benzer dönüşlere sahip daha fazla kara delik olması gerektiğini öngördüğü yerde bir tepe noktası gösterdiğini buldular.

Daha sonra modeli biraz değiştirerek, tercih edilen kara delik dönüşlerinin biraz farklı bir yönünü tahmin edecek şekilde varsayımlarını değiştirdiler. Aynı verileri bu ince ayarlı modelde çalıştıklarında, verilerin yeni tahminlerle aynı hizaya gelecek şekilde kaydırıldığını gördüler. Veriler ayrıca, her biri karadeliklerin nasıl dönmeyi tercih ettiğine dair farklı bir varsayıma sahip olan diğer 10 modelde de benzer kaymalar yaptı.

Biscoveanu, “Makalemiz, sonucunuzun verilerin kendisinden ziyade tamamen astrofiziğinizi nasıl modellediğinize bağlı olduğunu gösteriyor” diyor.

Vitale, “Yaptığımız astrofiziksel varsayımlardan bağımsız bir iddiada bulunmak istiyorsak, düşündüğümüzden daha fazla veriye ihtiyacımız var” diye ekliyor.

Astronomların daha ne kadar veriye ihtiyacı olacak? Vitale, LIGO ağı 2023’ün başlarında yeniden başladığında, cihazların birkaç günde bir yeni bir kara delik ikilisi tespit edeceğini tahmin ediyor. Gelecek yıl boyunca, bu, verilere eklenecek yüzlerce ölçüm daha ekleyebilir.

Vitale, “Şu anda sahip olduğumuz dönüşlerin ölçümleri çok belirsiz” diyor. “Ancak birçoğunu oluşturdukça daha iyi bilgi edinebiliriz. O zaman, modelimin ayrıntıları ne olursa olsun, verilerin bana her zaman aynı hikayeyi anlattığını söyleyebiliriz – o zaman inanabileceğimiz bir hikaye.”

BENZER KONULAR

Aşağı antimadde gidiyor! Yerçekiminin maddenin bulunması zor ikizi üzerindeki etkisi ortaya çıktı

Antimaddeyi düşürürseniz aşağı mı düşer yoksa yukarı mı? Eşsiz bir laboratuvar deneyinde araştırmacılar, tek tek antihidrojen atomlarının aşağıya doğru izlediği yolu gözlemlediler ve kesin...

Jüpiter’in uydusu Europa’nın yüzeyinde karbon kaynağı bulundu

Jüpiter'in uydusu Europa, güneş sistemimizde yaşam için uygun koşulları potansiyel olarak barındırabilecek bir avuç dünyadan biridir. Önceki araştırmalar, su buzu kabuğunun altında, kayalık bir...

Gizli süper kütleli kara delikler radyo sinyalleri aracılığıyla sırlarını açığa çıkarıyor

Gökbilimciler, süper kütleli bir kara deliği çevreleyen toz miktarı ile aşırı parlak galaksilerde üretilen radyo emisyonunun gücü arasında çarpıcı bir bağlantı buldular. Newcastle Üniversitesi ve...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...