دیدار با “Spikey” احتمال یک جفت از ادغام سیاه چاله پرجرم درون آن باشد

عجیبی شعله ور شی در مرکز یک کهکشان دور ممکن است کلیدی برای باز کردن رمز و راز از جهان چگونه ترین هیولا سیاه چاله ها ادغام خواهند شد.

وزن در میلیون ها تا میلیاردها برابر جرم خورشید ما, سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در حال نهایی سنگین وزن ها—و آنها را در خفا انجام دادن در این مراکز تقریبا در هر کهکشان بزرگ. اگر چه آنها منتشر می کنند بدون نور این اشیاء می تواند با این وجود ایجاد دیدنی آتش بازی آسمانی آنها به عنوان خوراک گاز و گرد و غبار ایجاد جت پر انرژی ذرات و چرخش دیسک باقی مانده است که می تواند روشن دیده می شود در سراسر جهان هستی به عنوان فعال کهکشانی هسته (AGNs). در حال حاضر دانشمندان را شناسایی کرده اند یک شعله در دور AGN که به آنها مشکوک است ایجاد شده توسط یک سیاهچاله ابر پرجرم تقویت تولید گازهای گلخانه ای از دیگر یکی در این نزدیکی هست نشان می دهد که این جفت ارز ممکن است ادغام در آینده 100,000 سال است. اگر این دو در واقع در ابتدا به ادغام آنها را ارائه دهد ستاره شناسان بی سابقه ای به درک ضعیف روند چگونه سیاه چاله های غول پیکر مدیریت به هم در همه.

در سال 2017 اخترفیزیکدانان دانیل d’orazio و Rosanne دی استفانو دقیق چگونه یک جفت به زودی به ادغام سیاه چاله پرجرم درون آن باشد باید لنز گرانشی یکدیگر و چگونه و در نتیجه سیگنال می تواند دیده می شود اگر قریب الوقوع ادغام را مداری هواپیما هم تراز با زمین است. مواد اطراف سیاه چاله ها باید در تب و تاب بودن اشعه x با طول موج آن را به عنوان شتاب به سوی دو عضو جفت اگر یک سیاه چاله عبور می کند در مقابل دیگر عظیم spacetime-تاب میدان گرانشی از “پیش زمینه” سیاه چاله عمل خواهد شد بسیار شبیه به یک لنز بزرگنمایی پس زمینه منبع نور. “این بسیار متمایز امضا می گوید:” دی استفانو یک محقق در مرکز فیزیک نجومی دانشگاه هاروارد و موسسه اسمیتسونیان.

در ماه اکتبر او و d’orazio کار با چندین همکاران گزارش کشف یک شیء ساطع سیگنال که مسابقات نظری خود را پیش بینی. داده های جمع آوری شده در سال 2011 توسط ناسا برای شکار سیاره تلسکوپ فضایی نشان داد غیر معمول AGN با عجیب و غریب سنبله. اگر جسم با نام مستعار Spikey تکرار آن شعله ور شدن دوباره در این بهار که پیش بینی شده توسط d’orazio و همکارانش آن خواهد بود آنچه که او خواستار “سیگار کشیدن اسلحه” تایید Spikey یک جفت سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در آستانه ادغام شد. D’orazio یک ستاره شناس در دانشگاه هاروارد ارائه تحلیل جدید در ماه گذشته در جلسه انجمن نجوم آمریکا در هونولولو.

“نهایی پارسک مشکل”

زمانی که کهکشان ها برخورد سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در خود مراکز در نهایت پیدا کردن راه خود را به قلب تازگی ایجاد کهکشان و در نهایت کشیده شده با هم. مشاهدات هسته ادغام کهکشان ها نشان داد هر دو از یک سیاهچاله ابر پرجرم (احتمالا جایی که دو یا بیشتر در حال حاضر با هم ادغام شدند) و یا سیاه چاله ها که در حال چرخش در عرض چند parsecs از یک دیگر (یک پارسک حدود 3.26 سال نوری).

“ما بسیار با اعتماد به نفس است که هنگامی که دو کهکشان ادغام سیاه چاله ها میزبان آنها خواهد شد در عرض یک پارسک از هر یک از دیگر می گوید:” اسکات هیوز یک اخترفیزیکدان در موسسه تکنولوژی ماساچوست که آیا شرکت در مطالعه.

مشکل در می آید نهایی پارسک که در آن گرانش به اندازه کافی قوی برای غلبه بر نیروی گریز از مرکز از هر سیاه چاله مدار به جلو جفت به هم نزدیک است. بدون ثابت هجوم مواد به لرزش چیز تا دو ممکن است توقف فقط خجالتی از ادغام و باقی می ماند در یک الگوی برگزاری بیش از عمر جهان است. این “نهایی پارسک مشکل” تاثیر نمی گذارد جفت کوچکتر ستارگان با جرم سیاه چاله ها که بیشتر می تواند به راحتی ادغام با خونریزی کردن بیش از حد مداری انرژی از طریق خود فراوان انتشار امواج گرانشی. اما بزرگتر سیاه چاله ها نیاز به چیزی به آنها فشار بیش نهایی که قوز قبل از خود گرانشی-موج انتشار می توانید پا زدن در آن نقطه نهایی ادغام می شود اجتناب ناپذیر است.

“ما نمی باید درک خوبی از آنچه که در آن نهایی پارسک می گوید:” متی گراهام کیهان شناسی در موسسه فناوری کالیفرنیا بود که نه درگیر در مطالعه جدید. “ما باید درک نظری اما ما اصلا خوب مشاهده شواهد به مسابقه در برابر نظریه است.” حداقل محققان چنین نیست و شواهد کاملا رتبهدهی نشده است.

علاوه بر آشکار کردن هزاران نفر از سیارات فراخورشیدی کپلر نیز کشف چند ده AGNs. یک 2018 مطالعه این اشیاء نشان داد غیر معمول خیره کننده فعالیت در یکی به نام KIC 11606854. یک نگاه دقیق تر نشان داد که این شعله را اپیلاسیون و پایانی نور آینه پیش بینی از نحوه جفت از ادغام سیاه چاله ها ممکن است لنز گرانشی یکدیگر است. سلام Spikey.

“آن را به پایان رسید تا بودن بسیار اتفاقی می گوید:” بتی Hu, دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه هاروارد و نویسنده اول از preprint مقاله گزارش Spikey را کشف. محققان مطالعه کپلر AGNs گذشت این اطلاعات را به d’orazio و همکارانش که سیگنال همسان “بسیار خوبی” به عدسی مدل Di Stefano می گوید.

با توجه به دی استفانو ادغام سیاه چاله ها ممکن است هر توان حلقه دار توسط یک “مینی دیسک” جاسازی شده در یک بزرگتر به اشتراک گذاشته دیسک که مدار هر دو اشیاء. مینی دیسک می تواند پراکنده به عنوان سیاه چاله ها صدای بوقلمون در اوردن آنها را تنها به گاه پر از مواد بزرگتر دور افتاده دیسک. هر سیاه چاله خوردن یک minidisk مفيد-عوارض ریختن اضافی مداری انرژی و اجازه می دهد که دو به دو مارپیچ به هم نزدیک بالقوه غلبه بر نهایی پارسک مشکل است. به گفته محققان,’ مدل Spikey باید ادغام در آینده 100,000 سال یا بیشتر—یک eyeblink در فصل دستخطی.

تا دفعه بعد

تک شعله ور شدن تنها کافی نیست برای تایید Spikey یک جفت از ادغام سیاه چاله ها. D’orazio و همکارانش در حال حاضر در حال برنامه ریزی برای مطالعه Spikey این بهار در جستجوی شواهد بیشتری. بر اساس بهترین برآورد از جفت را مدار آنها را به طور آزمایشی شناسایی بعدی گرانشی-عدسی رویداد به عنوان به احتمال زیاد به رخ می دهد در ماه آوریل سال 2020 است. اما هو می گوید: طولانی عدم قطعیت به معنای شعله ور شدن می تواند در هر نقطه بین آوریل و ژوئیه است.

این تیم در حال حاضر امن زمان در nasa’s Chandra X-ray Observatory به سازمان دیده بان برای ماه آوریل پیش بینی شعله ور شدن است که باید span حدود 10 روز. در ضمن این محققان در ادامه به نظارت بر این سیستم با استفاده از زمین مبتنی بر ابزار است. اگر Spikey شروع می شود اقدام تا قبل از مارس آنها امید به گرفتن یک نگاه اجمالی به منظور تغییر مشاهدات خود را با چاندرا و امکانات دیگر را جبران کند. “من فکر می کنم [d’orazio] انجام داده است یک کار فوق العاده از تلاش برای کشف کردن تمام راه های ممکن برای پیگیری این سیستم به دلیل آن است که بهترین نامزد [از ادغام سیاه چاله ها],” دی استفانو می گوید.

اگر Spikey را نشان می دهد پیش بینی شعله ور شدن این بهار, این امر می تواند یک معامله بزرگ است. “اگر آن را نگه می دارد و در واقع یک فایل باینری, من فکر می کنم آن را به ما در مورد آنچه به دنبال اگر ما در حال تلاش برای پیدا کردن موارد نزدیک باینری هنوز هم ادغام شدند” هیوز می گوید. یک مثال را باید شکار ادغام سیاه چاله پرجرم درون آن باشد آسان تر در آینده است.

و که در نتیجه می تواند خبر خوبی برای سازمان فضایی اروپا لیزر تداخل فضا آنتن (لیزا) ماموریت مجموعه ای برای راه اندازی زمانی در 2030s برای شکار امواج گرانشی منتشر شده توسط سیاه چاله پرجرم درون آن باشد. اگر چه Spikey احتمالا نمی خواهد ادغام لیزا تماشای آن می تواند به برنامه ریزان ماموریت یک ایده بهتر از چگونه بسیاری از ادغام غول های خارج وجود دارد برای فضاپیما را مشاهده کنید.

یک Flareless تعجب

سپس دوباره Spikey می تواند موفق به شعله ور شدن دوباره; شاید آن است که یک جفت سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در همه. به گفته گراهام در چند سال گذشته شاهد افزایش تعداد مدعیان بالقوه ادغام سیاه چاله پرجرم درون آن باشد که زخم بودن چیز دیگری است.

اگر جولای می گذرد با هیچ نشانه ای از منحصر به فرد امضا و سپس این می تواند باشد که اصلی مراسم بود فقط قبل از هرگز دیده می شود مشعل از نوع نسبتا عادی AGN. اگر چه هنوز هم وجود دارد یک تعداد انگشت شماری از نامزدهای دیگر برای نزدیکی-ادغام سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در حال انتظار برای تایید یک nondetection خواهد مجموعه ادغام-black-hole شکارچیان تقریبا مربع به یک.

اما یک nondetection نه لزوما به این معنی دی استفانو و d’orazio مدل اشتباه است. “این یک فرایند است که دارد اتفاق می افتد” جایی در جهان Di Stefano می گوید. زمانی که دو سیاهچاله در حال چرخش هستند یکی دیگر عدسی گرانشی باید رخ دهد; آن را فقط یک ماده از جفت شدن مناسب جهت برای این اثر دیده می شود از زمین است. در خود مقاله اصلی او و d’orazio پیش بینی شده حدود 10 درصد از فایل های باینری می تواند به درستی زاویه دار به ستاره شناسان یک نگاه اجمالی از خود گرانشی-lens flares.

“باید Spikey کار نمی کرد ما می دانیم که این فرایند اتفاق می افتد,” دی استفانو می گوید. “ما باید قادر به تشخیص آن, اما ما ممکن است به نگاهی به سیستم های دیگر به آن را ببینید.” گراهام موافق است. “این یک مفهومی ایده شسته و رفته” او می گوید. “این چیزها باید توان عدسی.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im