Merger of two Սեւ խոռոչներ has three stages: inspiral, merger and ringdown phases. Characteristic գրավիտացիոն ալիքներ are emitted in each phase. The last ringdown phase is very brief and encode information about properties of final Սեւ անցք. Reanalysis of data from binary Սեւ անցք merger event GW190521 has provided, for the first time, evidence of signature aftershocks of the merger in the form of two separate faint ringdown frequencies produced by the resulting single Սեւ անցք as it settled down to a stable symmetrical form. This is the first detection of multiple gravitational-wave frequencies in the ringdown stage. Just like a bell ‘rings’ for some time after being stuck, the resulting single distorted Սեւ անցք formed after the merger ‘rings’ for some time emitting faint գրավիտացիոն ալիքներ before achieving symmetrical stable form. And, just the way shape of the bell determines the specific frequencies with which the bell rings, similarly, as per no-hair theorem, mass and spin of the Սեւ անցք determine ringdown frequencies. Hence, this development paves the way for use of ringdown frequencies to study properties of final Սեւ անցք.
Սև անցքեր are massive objects with extremely strong gravitational fields. When two ուղեծիր Սեւ խոռոչներ spiral around each other and eventually coalesce, the fabric of տարածություն-times around them are disturbed that creates ripples of գրավիտացիոն ալիքներ radiating outwards. Since September 2015 when gravitational-wave astronomy began with LIGO’s first detection of գրավիտացիոն ալիքներ generated by merger of two Սեւ խոռոչներ 1.3 billion light years away, merging Սեւ խոռոչներ are now routinely detected almost once every week.
Միաձուլումը Սեւ խոռոչներ has three phases. When the two Սեւ խոռոչներ are widely separated, they slowly ուղեծիր each other emitting weak gravitational waves. The binary gradually moves to smaller and smaller ուղեծրեր as the energy of the system is lost in the form of գրավիտացիոն ալիքներ: Սա ոգեշնչման փուլ միաձուլման. Հաջորդը միաձուլման փուլ երբ երկուսը Սեւ խոռոչներ get close enough to coalesce to form a single Սեւ անցք with distorted shape. Strongest gravitational waves (GWs) are emitted at this stage which are now routinely detected and recorded by gravitational-wave observatories.
Միաձուլման փուլին հաջորդում է մի շատ կարճ փուլ, որը կոչվում է ringdown փուլ wherein the resulting single distorted Սեւ անցք quickly achieves more stable spherical or spheroidal form. Ձգողական ալիքներ emitted in the ringdown phase are damped and much fainter than the GWs released in the merger phase. Just as a bell ‘rings’ for some time after being stuck, the resulting single Սեւ անցք ‘rings’ for some time emitting much fainter գրավիտացիոն ալիքներ before achieving symmetrical stable form.
The faint multiple ringdown frequencies of գրավիտացիոն ալիքներ released during the ringdown phase of merger of two Սեւ խոռոչներ were undetected so far.
A research team has recently been successful in detecting multiple gravitational-wave frequencies in the ringdown stage of binary Սեւ անցք merger event GW190521. They searched for individual fading tones in the ringdown frequencies without considering any relation with frequencies and damping times and were successful in identifying two modes implying the resulting deformed Սեւ անցք emitted at least two frequencies after the merger. This was predicted by Einstein’s general relativity hence the result confirms the theory. Further, researchers compared the frequencies and damping times of the two ringdown modes found in the merger event to test the “no-hair theorem” (that Սեւ խոռոչներ are completely characterised by mass and spin and no other “hair” is needed to describe its features) and found nothing beyond general relativity.
Սա կարևոր իրադարձություն է, քանի որ լայնորեն ենթադրվում էր, որ մի քանի պտույտների հաճախականությունների դիտարկումը հնարավոր չի լինի մինչև հաջորդ սերնդի գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորները ապագայում հասանելի դառնան:
***
Աղբյուրները `
- Կապանո, CD et al. 2023. Բազմոդալ քվազինորմալ սպեկտրը խաթարված սև անցքից: Ֆիզիկական վերանայման նամակներ. Հատ. 131, Issue 22. 1 December 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut), 2023 թ. Նորություններ – Ում համար է զանգում սև խոռոչը: Հասանելի է https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
