GW190814 Gelombang gravitasi Sarankan supermasif tersembunyi lubang hitam di dekat sini. Temuan ini membentuk kembali bagaimana lubang hitam biner dapat terbentuk.
Lubang hitam biner sudah menjadi salah satu fenomena paling luar biasa di alam semesta, tetapi para ilmuwan di Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok telah mengungkap bukti yang menunjukkan bahwa mereka mungkin tidak ada dalam isolasi. Sebaliknya, beberapa dari sistem ini dapat dipengaruhi oleh kehadiran yang bahkan lebih membingungkan – teman besar yang tersembunyi di dekatnya.
Sebuah kelompok penelitian yang dipimpin oleh Dr. Wenbiao Han di Shao baru -baru ini melaporkan indikasi kuat bahwa peristiwa merger lubang hitam biner GW190814 kemungkinan terungkap dalam pengaruh gravitasi objek kompak ketiga, yang mungkin merupakan lubang hitam supermasif.
Temuan ini, baru -baru ini diterbitkan di Itu Surat Jurnal Astrofisikamemberikan petunjuk baru untuk mengungkap misteri pembentukan lubang hitam biner.
Acara gelombang gravitasi dan pertanyaan terbuka
Sejak gelombang gravitasi pertama kali terdeteksi pada tahun 2015, kolaborasi Ligo-Virgo-Kagra telah mencatat lebih dari 100 peristiwa semacam itu, mayoritas yang timbul dari merger lubang hitam biner. Penemuan ini memiliki pengetahuan yang sangat maju tentang fisika yang mengatur merger lubang hitam, meskipun proses yang mendorong asal dan pengembangannya masih belum sepenuhnya dipahami.
Kelompok Dr. Han sebelumnya telah memperkenalkan model “B-Emri”, yang menggambarkan skenario di mana lubang hitam supermasif menangkap lubang hitam biner, membentuk sistem triple hierarkis. Dalam konfigurasi ini, pasangan biner mengorbit lubang hitam supermasif, menghasilkan gelombang gravitasi di beberapa rentang frekuensi. Model ini kemudian ditampilkan dalam buku putih Lisa dan diidentifikasi sebagai target unik untuk observatorium gelombang gravitasi berbasis ruang China yang akan datang. Sejak itu, para peneliti telah mencari data ligo-virgo untuk tanda-tanda merger yang terjadi di dekat lubang hitam supermasif.
Menyelidiki pasangan GW190814 yang tidak biasa
Saat menganalisis acara GW190814, tim mencatat bahwa dua lubang hitam penggabungannya memiliki rasio massa yang sangat tidak merata, hampir 10: 1. Menurut rekan penulis Dr. Shucheng Yang, ketidakseimbangan seperti itu menunjukkan kemungkinan bahwa pasangan itu pernah menjadi milik sistem tiga dengan lubang hitam supermasif, yang perlahan-lahan menyatukan mereka melalui interaksi gravitasi. Kemungkinan lain adalah bahwa mereka berkembang di dalam disk akresi nukleus galaksi aktif, yang disatukan oleh tarikan gravitasi benda -benda kompak di dekatnya sampai akhirnya bergabung.
Para peneliti mengamati bahwa jika lubang hitam biner menyatu di dekat objek kompak ketiga, gerakan orbital di sekitar objek ketiga akan menghasilkan akselerasi garis penguraian-akselerasi di sepanjang garis pandang pengamat. Akselerasi ini akan mengubah frekuensi gelombang gravitasi melalui efek Doppler, meninggalkan “sidik jari” yang berbeda dalam sinyal.
Mendeteksi akselerasi garis pandang
Untuk mendeteksi tanda tangan ini, mereka mengembangkan templat bentuk gelombang gravitasi yang menggabungkan akselerasi garis pandang dan menerapkan inferensi Bayesian untuk menganalisis beberapa peristiwa lubang hitam biner-ke-noise tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk GW190814, model dengan akselerasi garis-penglihatan secara signifikan mengungguli model “lubang hitam biner terisolasi” tradisional. Akselerasi garis-penglihatan diperkirakan sekitar 0,002 C S-1 (tingkat kepercayaan 90%, di mana * C * adalah kecepatan cahaya), dengan faktor Bayesian (ukuran kredibilitas model) dari 58: 1, sangat mendukung kesimpulan bahwa akselerasi garis pandang hadir.
“Ini adalah penemuan internasional pertama dari bukti yang jelas untuk objek kompak ketiga dalam acara merger lubang hitam biner,” kata Dr. Han. “Ini mengungkapkan bahwa lubang hitam biner di GW190814 mungkin tidak terbentuk dalam isolasi tetapi merupakan bagian dari sistem gravitasi yang lebih kompleks, menawarkan wawasan yang signifikan ke jalur pembentukan lubang hitam biner.”
Dengan generasi berikutnya dari detektor gelombang gravitasi berbasis darat (misalnya, Einstein Telescope, Cosmic Explorer) dan detektor berbasis ruang (misalnya, Lisa, Taiji, Tianqin) yang datang online, para ilmuwan akan dapat menangkap variasi halus dalam sinyal gelombang gravitasi yang bahkan lebih besar. Pengamatan di masa depan dapat mengungkapkan lebih banyak peristiwa seperti GW190814, membantu umat manusia lebih memahami pembentukan dan evolusi lubang hitam biner.
Referensi: “Indikasi untuk objek kompak di sebelah merger lubang hitam Ligo-Virgo Binary” oleh Shu-Cheng Yang, Wen-Biao Han, Hiromichi Tagawa, Song Li dan Chen Zhang, 21 Juli 2025, Surat Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/2041-8213/Adead
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
