Vísindamenn greina í fyrsta sinn „fingraför“ viðburðahvarfs svarthols

Vísindamenn hafa í fyrsta sinn greint bein fingraför af viðburðahvarfi svarthols í gögnum um þyngdarbylgjur og náð í upplýsingar nær „punktinum þaðan sem engin leið er til baka“ en nokkur fyrri athugun. Niðurstöðurnar, sem birtust á miðvikudaginn í Nature, opna það sem vísindamenn lýsa sem nýrri athugunarrás til að rannsaka öfgafyllsta umhverfi alheimsins.yahoo+1

Að hlusta á lokahljóðið

Alþjóðlegt teymi undir stjórn vísindamanna við Ástralska ríkisháskólann og Tækniháskólann í Kaliforníu greindi GW250114, öflugasta þyngdarbylgjumerki sem nokkru sinni hefur verið skráð, sem varð til við árekstur tveggja svarthola sem hvort um sig var um 32 sinnum massi sólar. Merkið var greint af LIGO þann 14. janúar 2025.arxiv+2

Með því að beita tækni sem kallast skynsamleg síun til að fjarlægja vel þekktar „ringdown“-sveiflur sem fylgja samruna, einangraði teymið áður spáðan en aldrei áður séðan hluta sem kallast „beina bylgjan“. Þetta merki táknar lokageislun þyngdaraflsins sem geislar frá efninu sem fellur inn rétt áður en það þagnar við viðburðahvarf nýmyndaða svartholsins.inspirehep+1

Beina bylgjan var greind með hlutfalli merkis á móti suði upp á 14 í einum LIGO-nema og 13,5 í hinum, sem er langt yfir mörkum fyrir tölfræðilega örugga greiningu.arxiv

Einstein staðfestur á ný

Mældir eiginleikar beinu bylgjunnar pössuðu við fræðilegar spár með ótrúlegri nákvæmni. Merkið sveiflaðist á tíðni sem tengist snúningshraða viðburðahvarfsins, sem er afleiðing af „frame dragging“ — fyrirbærinu þar sem snúningssvarthol snýr umhverfisrúmtímanum og neyðir allt efni í nágrenninu til að snúast með. Hraði hnignunar þess endurspeglaði yfirborðsþyngdarafl viðburðahvarfsins, sem stjórnar því hvernig þyngdaraflsrauðvik dregur úr merkjum sem sleppa út.nature+1

Samanlagt eru þessar tvær stærðir — snúningstíðni og yfirborðsþyngdarafl — grundvallarvarmafræðilegir eiginleikar viðburðahvarfs svarthols, sem birtast í því sem eðlisfræðingar kalla fyrsta lögmál varmafræði svarthola.arxiv

Gluggi að skammtaþyngdarafl

Vísindamennirnir lýstu beinum bylgjum sem viðbótarrás við hefðbundna litrófsgreiningu svarthola, sem rannsakar „ljóshringinn“ sem er fjær viðburðahvarfinu. Aftur á móti bera beinar bylgjur upplýsingar innan úr sjálfu ergosfærinu, svæðinu þar sem „frame dragging“ er sterkast.arxiv

Teymið benti á að eftir því sem þyngdarbylgjunemar verða næmari gætu framtíðarathuganir leitt í ljós skammtafræðilegar sveiflur nálægt viðburðahvarfinu, sem gæti hugsanlega afhjúpað eðlisfræði handan almennu afstæðiskenningarinnar. „Þetta nýja sjónarhorn opnar spennandi leiðir til að prófa almennu afstæðiskenninguna við öfgafyllstu aðstæður og kanna eðli framandi fyrirferðarmikilla hluta,“ segir í greininni.arxiv