Undersøgelse viser, at GW190521 -begivenheden kunne forklares ved oprindelige sorte huller

I september 2020, LIGO/Jomfru-samarbejdet, et stort team af forskere, der arbejder på forskellige universiteter verden over, meddelte, at de havde detekteret det mest massive gravitationsbølge binære signal observeret til dato, som de kaldte GW190521. I et blad udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , de undersøgte hypotesen om, at dette signal blev frembragt ved sammenlægningen af ​​to sorte huller, med mindst den primære komponentmasse i massegabet forudsagt af par-ustabilitets supernovateorien.

Forskere ved Université de Genève, Technion, Sapienza University og INFN har for nylig undersøgt LIGO/Virgo-dataene yderligere og undersøgt en alternativ forklaring på GW190521-hændelsen. I deres papir, også udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , de overvejede specifikt muligheden for, at GW190521 -begivenheden kunne være forbundet med ur -sorte huller, dem produceret i det tidlige univers.

"Vores papir stammer fra LIGO/Virgo-samarbejdets observation af den såkaldte GW190521-begivenhed, sammenlægningen af ​​to sorte huller, "Antonio Riotto, en af ​​forskerne, der gennemførte undersøgelsen, fortalte Phys.org. "Det mere massive sorte hul viser sig at være i det såkaldte massegab, det er, i en række masser, hvor astrofysiske argumenter er mangelfulde til at forklare den astrofysiske natur af et sådant sort hul. Vores primære mål var at forstå, om begivenheden kunne have en forklaring inden for det oprindelige sorte hul-scenarie, dvs. af de sorte huller, der er genereret i det tidlige univers, og hvis masser kan falde i massegabet uden problemer."

For at undersøge muligheden for, at et signal er forbundet med det såkaldte oprindelige sorte hul-scenario, man kan beregne den hastighed, hvormed to sorte huller af primordial oprindelse smelter sammen (dvs. deres fusionshastighed) for at producere et gravitationsbølgesignal. Efterfølgende forskere skal sammenligne denne forudsigelse med den fusionsrate, der ville være nødvendig for at forklare det observerede signal.

"At matche en sådan forudsigelse med den observerede hastighed, der er nødvendig for at forklare GW190521-hændelsen, vi fandt parametrene for scenariet [der var] nødvendige og kontrollerede, om de undslap de nuværende begrænsninger fra andre eksperimenter, f.eks., dem fra kosmisk mikrobølge baggrund (CMB) begrænsninger, Riotto sagde. det viser sig, at GW190521-begivenheden kan forklares med vores oprindelige hypotese om sorte hul."

Riotto og hans kolleger demonstrerede, at GW190521-begivenheden observeret af LIGO/Virgo-samarbejdet teoretisk kunne forklares ved fusionen af ​​primordiale sorte huller. I fremtiden, deres arbejde kunne således informere andre undersøgelser, der havde til formål at bekræfte eksistensen af ​​primordiale sorte huller. I mellemtiden forskerne planlægger at udforske muligheden for, at andre hændelser opdaget af LIGO/Jomfru-samarbejde stammer fra oprindelige sorte huller.

"Som en del af den igangværende indsats for at fastslå eksistensen af ​​primordiale sorte huller ved hjælp af nuværende og fremtidige gravitationsbølgedata, vi har arrangeret en workshop, der samler videnskabsmænd, der studerer sorte huller fra både de oprindelige og de astrofysiske samfund, samt medlemmer af LIGO/Virgo-samarbejdet, med det formål at skabe synergier mellem eksperter fra forskellige områder, "Gabrielle Franciolini, en anden forsker involveret i undersøgelsen, fortalte Phys.org. "Med mere end 300 deltagere, den store deltagelse beviser den udbredte interesse fra det videnskabelige samfund i denne spændende forskningslinje."

© 2021 Science X Network