Kaliforniya Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriGW231123 siqnalını yaradan ikili ikili qara dəlik birləşməsinə dair infoqrafika. Kredit: Simona J. Miller/Kaltek

LIGO-Qız-KAGRA (LVK) Əməkdaşlığı LIGO rəsədxanalarından istifadə edərək qravitasiya dalğaları ilə indiyə qədər müşahidə edilən ən böyük qara dəliklərin birləşməsini aşkar edib. Güclü birləşmə Günəşin kütləsindən təxminən 225 dəfə böyük olan son qara dəlik meydana gətirdi. GW231123 təyin edilmiş siqnal 23 noyabr 2023-cü ildə LVK şəbəkəsinin dördüncü müşahidəsi zamanı aşkar edilib.

Lazer İnterferometr Qravitasiya Dalğaları Rəsədxanası olan LIGO, 2015-ci ildə ilk dəfə qravitasiya dalğalarının , kosmos-zamandakı dalğaların birbaşa aşkarlanması ilə tarix yazdı . Bu halda, dalğalar qara dəliyin birləşməsi nəticəsində ortaya çıxdı və nəticədə günəşimizdən 62 dəfə böyük olan son qara dəlik meydana gəldi. Siqnal biri Luiziana ştatının Livinqston, digəri Vaşinqton ştatının Hanford şəhərində yerləşən LIGO-nun əkiz detektorları tərəfindən birgə aşkar edilib.

O vaxtdan bəri, LIGO komandası LVK Əməkdaşlığını yaratmaq üçün İtaliyadakı Qız detektorunda və Yaponiyada KAGRA (Kamioka Qravitasiya Dalğası Detektoru) tərəfdaşları ilə birləşdi. Bu detektorlar dördüncü dövrədə 200-dən çox qara dəlik birləşməsini , 2015-ci ildə ilk buraxılışın başlanmasından bəri isə ümumilikdə təxminən 300-ə yaxın qara dəlik birləşməsini müşahidə ediblər.

İndiyə qədər, 2021-ci ildə baş vermiş GW190521 adlı bir hadisə nəticəsində yaranan ən böyük qara dəlik birləşməsinin ümumi kütləsi günəşinkindən 140 dəfə çox idi.

Ən son GW231123 hadisəsində, 225 günəş kütləsi olan qara dəlik, hər birinin günəşin kütləsindən təxminən 100 və 140 dəfə böyük olan qara dəliklərin birləşməsi nəticəsində yaradılmışdır.

Böyük kütlələri ilə yanaşı, qara dəliklər də sürətlə fırlanır.Hanford, Vaşinqtonda LIGO detektoru. İkinci detektor Luiziana ştatının Livinqston şəhərində yerləşir. Kredit: LIGO

“Bu, qravitasiya dalğaları vasitəsilə müşahidə etdiyimiz ən böyük qara dəlik binarıdır və bu, qara dəliyin əmələ gəlməsini başa düşməyimiz üçün əsl problem yaradır” dedi Kardiff Universitetindən və LVK Əməkdaşlıq Təşkilatının üzvü Mark Hannam.

“Bu böyüklükdə olan qara dəliklər standart ulduz təkamül modelləri vasitəsilə qadağandır. Bir ehtimal odur ki, bu ikili sistemdəki iki qara dəlik daha kiçik qara dəliklərin əvvəlki birləşmələri nəticəsində əmələ gəlib.”

Caltech-də LIGO-nun icraçı direktoru Dave Reitze deyir: “Bu müşahidə cazibə dalğalarının bütün kainatdakı qara dəliklərin əsas və ekzotik təbiətini necə unikal şəkildə ortaya qoyduğunu bir daha nümayiş etdirir.”

Rekordlar qıran sistem

GW231123-də qara dəliklərin yüksək kütləsi və son dərəcə sürətli fırlanması həm qravitasiya dalğasının aşkarlanması texnologiyasının, həm də mövcud nəzəri modellərin sərhədlərini aşır. Siqnaldan dəqiq məlumatın çıxarılması yüksək fırlanan qara dəliklərin mürəkkəb dinamikasını nəzərə alan modellərin istifadəsini tələb edirdi.

“Qara dəliklər çox sürətlə fırlanır – Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin icazə verdiyi həddə yaxındır”, – Portsmut Universitetindən və LVK üzvü Çarli Hoy izah edir. “Bu, siqnalı modelləşdirməyi və şərh etməyi çətinləşdirir. Bu, nəzəri alətlərimizin inkişafı üçün mükəmməl nümunədir.”

Tədqiqatçılar öz təhlillərini təkmilləşdirməyə və bu cür ekstremal hadisələri şərh etmək üçün istifadə olunan modelləri təkmilləşdirməyə davam edirlər. Birmingem Universitetindən və LVK-nın üzvü Qreqorio Karullo deyir ki, “İcma bu mürəkkəb siqnal modelini və onun bütün nəticələrini tam şəkildə açmaq üçün illər çəkəcək”. “Qara dəliyin birləşməsi ilə bağlı ən çox ehtimal edilən izahat qalmasına baxmayaraq, daha mürəkkəb ssenarilər onun gözlənilməz xüsusiyyətlərini deşifrə etmək üçün açar ola bilər. Qarşıda həyəcanlı vaxtlar!”

Qravitasiya-dalğa astronomiyasının sərhədlərinin araşdırılması

LIGO, Qız və KAGRA kimi qravitasiya dalğası detektorları şiddətli kosmik hadisələrin səbəb olduğu məkan-zamandakı dəqiqə təhrifləri ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Dördüncü müşahidə qaçışı 2023-cü ilin may ayında başladı və qaçışın birinci yarısından (2024-cü ilin yanvar ayına qədər) əlavə müşahidələr daha sonra yayda dərc olunacaq.

Caltech-də doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı və LVK-nın üzvü Sofi Bini deyir: “Bu hadisə bizim cihaz və məlumat təhlili imkanlarımızı hazırda mümkün olanın kənarına itələyir”. “Bu, qravitasiya-dalğa astronomiyasından nə qədər öyrənə biləcəyimizə və aşkara çıxaracaq daha çox şeyin olduğuna dair güclü bir nümunədir.”

GW231123 Ümumi Nisbilik və Qravitasiya üzrə 24-cü Beynəlxalq Konfransda (GR24) və Qlazqoda, Şotlandiyada, Böyük Britaniyada GR-Amaldi görüşündə birgə keçirilən Qravitasiya Dalğaları üzrə 16-cı Edoardo Amaldi Konfransında təqdim ediləcək, 14-18 iyul 2025-ci il. Digər tədqiqatçılar Qravitasiya Dalğası Açıq Elm Mərkəzi (GWOSC) vasitəsilə təhlil edəcəklər.

Kaliforniya Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir