ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरीज बैग फोर ब्लैक-होल कोलिजन

LIGO और कन्या के डेटा का एक पुन: विश्लेषण गुरुत्वाकर्षण-तरंग की संख्या को 11 तक लाता है, जिसमें सबसे दूर और सबसे शक्तिशाली ब्लैक-होल विलय शामिल है।

दो ब्लैक होल इस कलाकार के चित्रण में विलय करने की तैयारी करते हैं।
LIGO / कैलटेक / MIT / औरोर सिमनेट (सोनोमा राज्य)

कुछ 5 अरब साल पहले, एक आकाशगंगा में, बहुत दूर, दो विशाल ब्लैक होल, जिनका वजन 34 और 51 सौर द्रव्यमानों में था, ढह गए और 80-सौर द्रव्यमान राक्षस में विलीन हो गए। नाटकीय घटना ने शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में 5 सौर द्रव्यमान के बराबर ऊर्जा को प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में फैलाया। 29 जुलाई, 2017 को स्पेसटाइम में इन छोटे तरंगों - अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा एक सदी पहले भविष्यवाणी की गई - पृथ्वी पर पहुंच गए, जहां उन्हें मनुष्यों द्वारा निर्मित सबसे सटीक माप उपकरणों द्वारा पता लगाया गया था।

GW170729, जैसा कि गुरुत्वाकर्षण-तरंग संकेत कहा जाता है, दो अमेरिकी LIGO डिटेक्टरों (लेजर इंटरफेरोमेट्री ग्रेविटेशनल-वेव कंजर्वेटरी) और इटली में कन्या डिटेक्टर की मौजूदा टिप्पणियों में पता चला चार सबसे नई घटनाओं में सबसे दूर और सबसे शक्तिशाली है। 2015 और 2017 में अपने पहले दो अवलोकन रन के दौरान, LIGO ने सात अन्य घटनाओं को देखा, जिनमें से दो को अगस्त 2017 में 3.5 सप्ताह के दौरान कन्या द्वारा "महसूस" किया गया था जब यूरोपीय उपकरण LIGO के समानांतर चल रहा था। 1 दिसंबर को मैरीलैंड में एक गुरुत्वाकर्षण-तरंग सम्मेलन में प्रस्तुत किए गए सभी उपलब्ध आंकड़ों का गहन विश्लेषण, और 30 नवंबर को एस्ट्रोनॉमी प्रिप्रिंट साइट arXiv.org पर ऑनलाइन प्रकाशित किया गया, अब तक एक और चार इवेंट मिल चुके हैं, जो कुल 11 लाते हैं। । अन्य तीन नए लोगों को GW170809, GW170818 और GW170823 नामित किया गया है।

पेट्रीसिया श्मिट (रेडबौड यूनिवर्सिटी, नीदरलैंड्स) के अनुसार, खोज पत्र लिखने वाली टीम के सह-अध्यक्ष, नए बाइनरी ब्लैक होल की जनसंख्या गुणों और उनके टकराव और विलय की आवृत्ति को चिह्नित करने में मदद करते हैं। विशेष रूप से, खगोलविद तारकीय-द्रव्यमान ब्लैक होल के बड़े वितरण के बारे में अधिक जानने के लिए उत्सुक हैं - सुपरनोवा विस्फोटों के बचे हुए। उदाहरण के लिए, GW170729 एक रहस्य के बारे में कुछ कहता है, क्योंकि मौजूदा तारकीय विकास मॉडल में 50 सौर द्रव्यमान की तुलना में ब्लैक होल हेफ्टियर का उत्पादन करने में परेशानी होती है।

नई खोजों के साथ, प्रारंभिक अवलोकन करने वाले रन की फसल अभी तक पूरी नहीं हो सकती है, भौतिक विज्ञानी जो वैन डेन ब्रांड (डच नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर सबटामिक फिजिक्स, एम्स्टर्डम) कहते हैं, जो यूरोपीय कन्या सहयोग के प्रवक्ता हैं। चार नए सांख्यिकीय महत्वपूर्ण नामों के अलावा, LIGO / कन्या सहयोग ने 14 "सीमांत घटना के उम्मीदवारों" की एक सूची प्रकाशित की है, और फरवरी 2019 में, सभी डेटा सार्वजनिक रूप से जारी किए जाएंगे। वैन डेन ब्रांड का कहना है, "बाहरी समूहों को भी डेटा में रुचि हो सकती है।"

एक साथी पेपर में, टीम मौजूदा टिप्पणियों का उपयोग यह दिखाने के लिए करती है कि बाइनरी ब्लैक होल की विलय दर प्रति वर्ष 10 और 100 विलय प्रति घन गीगाहापार्क (3.5 x 10 28 घन प्रकाश वर्ष) के बीच है, और यह संख्या बढ़ जाती है। बढ़ती हुई रेडशिफ्ट (दूरी) के साथ - वास्तव में आप क्या उम्मीद करेंगे, इस तथ्य को देखते हुए कि ब्रह्मांडीय तारा निर्माण दर अतीत की तुलना में बहुत अधिक थी जो अब है। हालांकि, परिणाम भी एक दर के अनुरूप हैं जो ब्रह्मांडीय समय पर एक समान है।

अभी, सभी तीन गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टरों को एक साथ एक नए अवलोकन के लिए उन्नत किया जा रहा है। LIGO के कार्यकारी निदेशक डेविड रीइट्ज़ (Caltech) का कहना है, "LIGO और कन्या के रूप में [मार्च के अंत में] 2019 के अंत में, हम निस्संदेह कई और बाइनरी ब्लैक होल विलय का पता लगाएंगे।" उपकरणों की बेहतर संवेदनशीलता को देखते हुए, वैज्ञानिकों को प्रति सप्ताह कम से कम एक घटना खोजने की उम्मीद है। जैसा कि LIGO के प्रवक्ता डेविड शोमेकर (MIT) कहते हैं, "यह एक अविश्वसनीय रूप से रोमांचक समय है।"

यह कथानक LIGO / कन्या (नीला) द्वारा ज्ञात सभी दस ब्लैक होल विलय के द्रव्यमान को दर्शाता है। यह भी दिखाया गया है कि ज्ञात द्रव्यमान (पीला) के साथ न्यूट्रॉन सितारे हैं, और द्विआधारी न्यूट्रॉन स्टार विलय GW170817 (नारंगी) के घटक द्रव्यमान हैं। एक्स-रे अध्ययन से ज्ञात ब्लैक होल के द्रव्यमान को बैंगनी रंग में दिखाया गया है।
LIGO / VIrgo / नॉर्थवेस्टर्न यूनीव। / फ्रैंक इलावस्की

संदर्भ:

LIGO वैज्ञानिक सहयोग और कन्या सहयोग। "GWTC-1: पहले और दूसरे अवलोकन रन के दौरान LIGO और कन्या द्वारा देखे जाने वाले कॉम्पैक्ट बाइनरी मर्जर की एक गुरुत्वाकर्षण-तरंग क्षणिक कैटलॉग।" arXiv.org। 30 नवंबर, 2018।

LIGO वैज्ञानिक सहयोग और कन्या सहयोग। "बाइनरी ब्लैक होल जनसंख्या गुण उन्नत एलआईजीओ और उन्नत कन्या के पहले और दूसरे अवलोकन रन से प्रभावित हैं।" arXiv.org। 30 नवंबर, 2018।


संपादक का नोट (14 जनवरी, 2019): यह जोड़ने के लिए कि बाइनरी ब्लैक होल विलय की संख्या दूरी के साथ बढ़ती दिखाई देती है, परिणाम ब्रह्मांडीय समय के साथ एक समान विलय दर के अनुरूप हैं।