Yeni Physical Review Letters araşdırmasında tədqiqatçılar qravitasiya dalğasının qara dəliklə qarşılaşdığı zaman sonsuz keçmişdən sonsuz gələcəyə tam səyahətini uğurla izlədilər.

Otaqo Universiteti və Kanterberi Universitetinin alimləri tərəfindən bildirildiyinə görə, tədqiqat ilk dəfədir ki, hər kəs bir simulyasiyada qravitasiya dalğasının səpilməsinin tam səbəb-nəticə əlaqəsini əldə edir.

Tədqiqatçılar qravitasiya fizikasında səpilmə problemi ilə məşğul olurlar . Başqa sözlə, onlar nəhəng obyektlərlə (qara dəliklər kimi) qarşılaşdıqda və onları səpələdikdə qravitasiya dalğalarına nə baş verdiyini anlamaq istəyirlər .

Onlar dalğaları keçmiş sıfır sonsuzluqdan (daxil olan qravitasiya dalğalarının kosmosda yarandığı yer) gələcək sıfır sonsuzluğa (gedən radiasiyanın son nəticədə yayıldığı) qədər izləməlidirlər.

Bunlar, cazibə dalğalarının dayanmadan sonsuza qədər hərəkət etdiyi halda gəldiyi və getdiyi kainatın işıq kimi sərhədlərini təmsil edir.

Phys.org araşdırmanın arxasında duran tədqiqatçılar, Otaqo Universitetindən professor Joerg Frauendiener, Dr. Chris Stevens və Canterbury Universitetindən Sebenele Thwala ilə danışıb.

“Biz ilk dəfə olaraq göstərdik ki, qara dəliyin əyri kosmos zamanı boyunca sonsuz keçmişdən sonsuz gələcəyə doğru hərəkət edərkən cazibə dalğasını izləmək mümkündür”, – deyə doktor Stivens izah edib.

“Sonsuzluğu daxil etmək zərurəti bizə kosmos-zamanın ümumi enerjisini və impulsunu hesablamağa imkan verir. Bu, bizə cazibə dalğasının enerjisinin nə qədər qara dəliyə verildiyini və nə qədər ciddi şəkildə sonsuzluğa qaçdığını söyləyə bilər”, – Thwala əlavə etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748863267&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-infinite-future-simulation-tracks-journey.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748863267150&bpp=1&bdt=275&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3416080585166&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2133&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95360391%2C95360815%2C95344791%2C95361618%2C95362172&oid=2&pvsid=7161950058045210&tmod=1648405896&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=58

Sonsuzluqda tutmaq

Qravitasiya dalğasının trayektoriyasını izləmək üçün tədqiqatçılar sonsuzluq problemini həll etməli idilər.

Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsində qara dəliklər kimi təcrid olunmuş sistemlər asimptotik düz fəza zamanda mövcuddur. Bunlar sonsuz məsafələrdə düz və boş olan bölgələrdir.

Sıfır sonsuzluqlar adlanan bu sərhədlər işığın və cazibə dalğalarının yarandığı yeri (keçmiş sıfır sonsuzluğu) və sonda səyahət etdikləri yeri (gələcək sıfır sonsuzluğu) təmsil edir.

Ənənəvi simulyasiyalar dalğaların mənşəyindən son təyinatlarına necə getdiyinə dair tam mənzərəni əldən verərək yalnız kosmos-zamanın sonlu bölgələrini çəkə bilər. Əslində, onlar hekayəni tam izah etmirlər.

“Bizim işimiz keçmiş sıfır sonsuzluqdakı qravitasiya dalğasını həll edir, qara dəlik məkanı vasitəsilə tam qeyri-xətti Eynşteyn tənliklərini təkmilləşdirir və təbii olaraq gələcək sıfır sonsuzluqda qravitasiya dalğa formasını çıxarır”, – professor Frauendiener izah etdi.

Bu hərtərəfli yanaşma tədqiqatçıların daxil olan və çıxan radiasiya arasında əsl səbəb-nəticə əlaqəsi adlandırdıqları şeyi təmin edir.

Riyazi səyahət

Tədqiqatçılar Friedrich’s Generalized Conformal Field Equations (GCFE) adlı riyazi çərçivədən istifadə edərək, sonsuz məsafəni sonlu hesablama sahəsinə gətirmək üçün kosmos-zamanı yenidən miqyaslandırır. Bu, sonsuzluğu əlçatan edir.

Təkamül tənliklərini həll etmək üçün tədqiqatçılar CONFormal Field Equation Evolver (COFFEE) kimi tanınan xüsusi proqram paketi qurdular. QƏHƏ-dən istifadə edərək tədqiqatçılar Schwarzschild qara dəliyi ilə qarşılaşan müxtəlif güclü qravitasiya dalğalarının impulslarını simulyasiya etdilər.

Tədqiqatçılar bir sıra dalğa amplitüdlərini sınaqdan keçirərək, qara dəliklə qarşılaşarkən onların enerjisinin nə qədər udulduğunu və səpələndiyini izləyiblər.

Onların simulyasiyaları kosmos-zamanın son dərəcə sərt olduğunu ortaya qoydu.

Zəif amplitüdlərə malik gələn dalğalar üçün enerjinin yalnız 8,5%-i sonsuzluğa səpilir, qalan hissəsi isə qara dəlik tərəfindən udulur. Güclü amplitudalı dalğalar üçün belə, enerjinin yalnız 20% -i qaçdı.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Sonsuzluqda enerjinin ölçülməsi

Səpilmə prosesi zamanı nə qədər enerjinin daxil olub çıxdığını anlamaq üçün tədqiqatçılar iki kəmiyyət hesabladılar: Bondi enerjisi və hər iki sonsuzluqda Bondi xəbərləri.

“Bondi xəbərləri sadəcə olaraq qravitasiya radiasiyasının olması ilə bağlı “xəbər gətirən” kəmiyyətdir. “Yəni, əgər sıfırdan fərqlidirsə, qravitasiya radiasiyası var, əks halda isə sıfırdır”, – Thwala izah etdi.

Digər tərəfdən, Bondi enerjisi fəza zamanının istənilən nöqtəsindən işıq konusunun ümumi enerjisidir . Bu, ümumi nisbilikdə enerjini təyin etməyin bir neçə ciddi yollarından biridir.

Bu ölçmələr tədqiqatçılara öz simulyasiyaları boyu enerji qənaətini nəzərəçarpacaq dəqiqliklə yoxlamağa imkan verdi və onların ədədi metodlarının mühüm təsdiqini təmin etdi.

Onlar həmçinin maraqlı qeyri-xətti effektləri müşahidə etdilər. Sadə dalğa nümunələrinin vurulmasına baxmayaraq, əyri kosmik zamanın mürəkkəb dinamikası geri reaksiya vasitəsilə əlavə dalğa rejimləri yaratdı. Bu, əsasən dalğalar yayılarkən yeni dalğalar yaratdıqda olur.

Ən maraqlısı odur ki, gedən radiasiya gələcək sıfır sonsuzluğa çatdıqda o, qara dəliyin təbii vibrasiya tezliyi olan kvazinormal zəng kimi tanınan xarakterik rəqsləri nümayiş etdirdi.

Tədqiqatçılar bu tezlikin gələn dalğanın xüsusiyyətlərindən asılı olmayaraq dəyişməz qaldığını və bunun yalnız qara dəliyin özündən asılı olduğunu irəli sürdülər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=3984658916&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748863267&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-infinite-future-simulation-tracks-journey.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748863267150&bpp=1&bdt=275&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863149%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=3416080585166&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=5364&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95360391%2C95360815%2C95344791%2C95361618%2C95362172&oid=2&pvsid=7161950058045210&tmod=1648405896&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=62

Nəticələr və modelin təkmilləşdirilməsi

Dr. Stevens onların işinin vacibliyini vurğulayaraq dedi: “Hər iki sonsuzluqda verilənlərə sahib olmaq insana ilk dəfə nəyin daxil olacağı ilə bağlı ciddi bəyanatlar verməyə imkan verir.

“Bu, qara dəliklərin qravitasiya dalğalarını necə səpələdiyi, qara dəliyin nə qədər enerji udduğu və nə qədər radiasiya yaydığı ilə bağlı suallara cavab verməyə başlaya bilər.”

Bu, LIGO kimi təcrübələrin qara dəliklərdən və ya neytron ulduzlarından çıxan qravitasiya dalğalarını aşkar etdiyi müasir astronomiyada xüsusi əhəmiyyət kəsb edir .

Vəd göstərməsinə baxmayaraq, tədqiqatçılar həll edilməli olan problemi müəyyənləşdirirlər.

“Mövcud metodun əsas problemi ondan ibarətdir ki, ilkin dalğa birbaşa keçmiş sıfır sonsuzluğa təyin olunmur”, – professor Frauendiener bildirib. “Daxil olan dalğanı birbaşa təyin etmək, sonra onu gələcək sıfır sonsuzluğa təkmilləşdirmək ideal olardı.”

Hələlik tədqiqatçılar metodlarını daha mürəkkəb ssenarilərə genişləndirmək əvəzinə, səpilmə probleminin qlobal xüsusiyyətlərini aşkar etməyə diqqət yetirməyi planlaşdırırlar.

Daha çox məlumat: Jörg Frauendiener və başqaları, Keçmişdən Gələcəyə Tam Qeyri-xətti Qravitasiya Dalğası Simulyasiyaları, Null Infinity, Fiziki İcmal məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.161401 .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network