ब्लॅक-होल विलीनीकरण: एकाधिक रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीचा पहिला शोध   

दोघांचे विलीनीकरण काळा राहील तीन टप्पे आहेत: प्रेरणादायी, विलीनीकरण आणि रिंगडाउन टप्पे. वैशिष्ट्यपूर्ण गुरुत्वाकर्षण लहरी प्रत्येक टप्प्यात उत्सर्जित केले जातात. शेवटचा रिंगडाउन टप्पा अतिशय संक्षिप्त आहे आणि अंतिम गुणधर्मांबद्दल माहिती एन्कोड करतो कृष्ण विवर. बायनरी डेटाचे पुनर्विश्लेषण कृष्ण विवर विलीनीकरण इव्हेंट GW190521 ने, प्रथमच, परिणामी सिंगलद्वारे उत्पादित केलेल्या दोन वेगळ्या बेहोश रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीच्या स्वरूपात विलीनीकरणाच्या स्वाक्षरी आफ्टरशॉक्सचा पुरावा प्रदान केला आहे. कृष्ण विवर जसे ते स्थिर सममितीय स्वरूपात स्थिरावले. रिंगडाउन स्टेजमध्ये अनेक गुरुत्वाकर्षण-वेव्ह फ्रिक्वेन्सीचा हा पहिला शोध आहे. जशी घंटा अडकल्यानंतर काही काळ 'रिंग' होते, परिणामी एकल विकृत होते कृष्ण विवर विलीनीकरणानंतर तयार झालेल्या 'रिंग्ज' काही काळ बेहोश होत आहेत गुरुत्वाकर्षण लहरी सममितीय स्थिर स्वरूप प्राप्त करण्यापूर्वी. आणि, बेलचा आकार ज्या पद्धतीने बेल वाजते ती विशिष्ट वारंवारता ठरवते, त्याचप्रमाणे, केस नसलेल्या प्रमेय, वस्तुमान आणि स्पिन नुसार कृष्ण विवर रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सी निर्धारित करा. म्हणून, हा विकास अंतिम गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीचा वापर करण्याचा मार्ग मोकळा करतो कृष्ण विवर.  

ब्लॅक होल अत्यंत मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र असलेल्या भव्य वस्तू आहेत. जेव्हा दोन परिभ्रमण काळा राहील एकमेकांभोवती सर्पिल आणि अखेरीस एकत्र येणे, चे फॅब्रिक जागा- त्यांच्या सभोवतालच्या वेळा अशांत असतात ज्यामुळे लहरी निर्माण होतात गुरुत्वाकर्षण लहरी बाहेर पसरत आहे. सप्टेंबर 2015 पासून जेव्हा गुरुत्वाकर्षण-लहरी खगोलशास्त्र LIGO च्या पहिल्या शोधाने सुरू झाले गुरुत्वाकर्षण लहरी दोन विलीनीकरण करून व्युत्पन्न काळा राहील 1.3 अब्ज प्रकाश वर्षे दूर, विलीन काळा राहील आता दर आठवड्याला जवळजवळ एकदा नियमितपणे आढळले आहेत.   

च्या विलीनीकरण काळा राहील तीन टप्पे आहेत. जेव्हा दोघे काळा राहील ते हळूहळू वेगळे केले जातात कक्षा एकमेकांना कमकुवत उत्सर्जित करतात गुरुत्वाकर्षण लहरी. बायनरी हळूहळू लहान आणि लहान हलते कक्षा च्या स्वरूपात प्रणालीची ऊर्जा नष्ट होते गुरुत्वाकर्षण लहरी. हे आहे प्रेरणादायी टप्पा एकत्र येणे. पुढील आहे विलीनीकरणाचा टप्पा जेव्हा दोन काळा राहील एकल तयार करण्यासाठी एकत्र येण्यासाठी पुरेसे जवळ जा कृष्ण विवर विकृत आकारासह. या टप्प्यावर सर्वात मजबूत गुरुत्वीय लहरी (GWs) उत्सर्जित केल्या जातात ज्या आता गुरुत्वाकर्षण-लहरी वेधशाळांद्वारे नियमितपणे शोधल्या जातात आणि रेकॉर्ड केल्या जातात.  

विलीनीकरणाचा टप्पा नंतर अतिशय लहान टप्पा म्हणतात रिंगडाउन स्टेज ज्यामध्ये परिणामी एकल विकृत कृष्ण विवर त्वरीत अधिक स्थिर गोलाकार किंवा गोलाकार स्वरूप प्राप्त करते. गुरुत्वाकर्षण लहरी रिंगडाऊन टप्प्यात उत्सर्जित केलेले ओलसर आणि विलिनीकरण टप्प्यात सोडलेल्या GWs पेक्षा खूपच कमी असतात. जशी घंटा अडकल्यावर काही काळ 'वाजते' तशी परिणामी एकच कृष्ण विवर काही काळ 'रिंग्ज' खूप कमी होत आहेत गुरुत्वाकर्षण लहरी सममितीय स्थिर स्वरूप प्राप्त करण्यापूर्वी.  

च्या फिकट एकाधिक रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सी गुरुत्वाकर्षण लहरी दोनच्या विलीनीकरणाच्या रिंगडाउन टप्प्यात सोडले काळा राहील आतापर्यंत आढळले नव्हते.  

बायनरीच्या रिंगडाउन स्टेजमध्ये अनेक गुरुत्वाकर्षण-लहरी फ्रिक्वेन्सी शोधण्यात एका संशोधन पथकाला अलीकडेच यश आले आहे. कृष्ण विवर विलीनीकरण कार्यक्रम GW190521. त्यांनी फ्रिक्वेन्सी आणि ओलसर होण्याच्या वेळेशी कोणताही संबंध न विचारता रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सीमध्ये वैयक्तिक लुप्त होणारे टोन शोधले आणि परिणामी विकृत रूप दर्शविणारे दोन मोड ओळखण्यात ते यशस्वी झाले. कृष्ण विवर विलीनीकरणानंतर किमान दोन फ्रिक्वेन्सी उत्सर्जित केल्या. आईन्स्टाईनच्या सामान्य सापेक्षतेने हे भाकीत केले होते म्हणून परिणाम सिद्धांताची पुष्टी करतो. पुढे, संशोधकांनी "नो-हेअर प्रमेय" (ते काळा राहील वस्तुमान आणि फिरकीने पूर्णपणे वैशिष्ट्यीकृत आहेत आणि त्यांच्या वैशिष्ट्यांचे वर्णन करण्यासाठी इतर कोणत्याही "केसांची" आवश्यकता नाही) आणि सामान्य सापेक्षतेच्या पलीकडे काहीही आढळले नाही.  

हा एक मैलाचा दगड आहे कारण पुढील पिढीतील गुरुत्वाकर्षण-वेव्ह डिटेक्टर भविष्यात उपलब्ध होण्यापूर्वी एकाधिक रिंगडाउन फ्रिक्वेन्सींचे निरीक्षण करणे शक्य होणार नाही असे व्यापकपणे मानले जात होते.  

 *** 
 

स्रोत:   

1. Capano, CD इत्यादी. 2023. मल्टिमोड क्वासिनॉर्मल स्पेक्ट्रम फ्रॉम अ पेर्टर्ब्ड ब्लॅक होल. भौतिक पुनरावलोकन पत्रे. खंड. 131, अंक 22. 1 डिसेंबर 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402  
2. Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Iinstein-Institut), 2023. बातम्या – ज्यांच्यासाठी ब्लॅक होल वाजतो. येथे उपलब्ध https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160 

***