Bi zulo beltzen bat-egiteak hiru etapa ditu: inspirazio-fasea, bat-egitea eta eraztun-behera faseak. Fase bakoitzean grabitazio-uhin karakteristikoak igortzen dira. Azken eraztun-behera fasea oso laburra da eta azken zulo beltzaren propietateei buruzko informazioa kodetzen du. GW190521 zulo beltzen bat-egite bitarraren datuen berriro analisiak , lehen aldiz, bat-egitearen erreplika sinagarrien frogak eman ditu, sortutako zulo beltz bakarrak sortutako bi eraztun-behera maiztasun ahul bereizien moduan , forma simetriko egonkor batera iristen zenean. Hau da eraztun-behera fasean grabitazio-uhinen maiztasun anitzen lehen detekzioa. Kanpai batek itsatsita egon ondoren denbora batez 'jotzen' duen bezala, bat-egitearen ondoren sortutako zulo beltz desitxuratu bakarrak denbora batez 'jotzen' du grabitazio-uhin ahulak igortzen ditu forma simetriko egonkorrera iritsi aurretik. Eta, kanpaiaren formak kanpaiak jotzen dituen maiztasun espezifikoak zehazten dituen bezala, era berean, ilerik gabeko teoremaren arabera, zulo beltzaren masak eta errotazioak eraztun-behera maiztasunak zehazten dituzte. Beraz, garapen honek bidea zabaltzen du eraztun-behera maiztasunak azken zulo beltzaren propietateak aztertzeko erabiltzeko.
Zulo beltzak grabitazio-eremu oso indartsuak dituzten objektu masiboak dira. Bi zulo beltz orbitatzen direnean elkarren inguruan kiribilkatzen direnean eta azkenean bat egiten dutenean, haien inguruko espazio -denboraren ehuna asaldatzen da, eta horrek kanpora irradiatzen diren grabitazio-uhinen uhinak sortzen ditu . 2015eko irailean, LIGOk 1.3 milioi argi-urtera dauden bi zulo beltzen bat-egiteak sortutako grabitazio-uhinen lehen detekzioarekin hasi zenetik , zulo beltzen bat-egiteak ia astean behin detektatzen dira orain.
Zulo beltzen fusioak hiru fase ditu. Bi zulo beltzak oso urrun daudenean, poliki-poliki elkar orbitatzen dute grabitazio-uhin ahulak igorriz. Bitarra pixkanaka orbita txikiago eta txikiagoetara mugitzen da sistemaren energia grabitazio-uhinen moduan galtzen den heinean . Hau koaleszentziaren fase espirala da . Hurrengoa fusio-fasea da , bi zulo beltzak nahikoa hurbiltzen direnean bat egiteko eta forma desitxuratuko zulo beltz bakarra osatzeko . Fase honetan igortzen dira grabitazio-uhin indartsuenak (GW), eta orain grabitazio-uhinen behatokiek errutinaz detektatu eta erregistratzen dituzte.
Fusio-fasearen ondoren, eraztun-beherapen fasea izeneko etapa oso labur bat dator , non sortzen den zulo beltz distortsionatu bakarrak forma esferiko edo esferoidal egonkorragoa lortzen duen azkar. Eraztun-beherapen fasean igorritako grabitazio-uhinak moteldu egiten dira eta fusio-fasean askatutako GW-ak baino askoz ahulagoak. Kanpai batek itsatsita egon ondoren denbora batez 'jotzen' duen bezala, sortzen den zulo beltz bakarrak denbora batez 'jotzen' du grabitazio-uhin askoz ahulagoak igortzen dituen forma simetriko egonkorra lortu aurretik.
Bi zulo beltzen bat-egitearen eraztun-beheranzko fasean askatutako grabitazio-uhinen eraztun-beheranzko maiztasun ahulak ez dira orain arte detektatu.
Ikerketa-talde batek duela gutxi arrakasta izan du GW190521 zulo beltzen fusio-gertaeraren eraztun-beherapen fasean grabitazio-uhinen maiztasun anitz detektatzea . Maiztasunekin eta moteltze-denborekin inolako erlaziorik kontuan hartu gabe, eraztun-beherapen maiztasunetan banakako itzaltze-tonuak bilatu zituzten, eta bi modu identifikatu zituzten, ondoriozko zulo beltz deformatuak gutxienez bi maiztasun igortzen zituela inplikatuz fusioaren ondoren. Einsteinen erlatibitate orokorrak iragarri zuen hori, beraz, emaitzak teoria berresten du. Gainera, ikertzaileek fusio-gertaeran aurkitutako bi eraztun-beherapen moduen maiztasunak eta moteltze-denborak alderatu zituzten "ilerik gabeko teorema" probatzeko ( zulo beltzak guztiz masa eta birak ezaugarritzen dituztela eta ez dela beste "ilerik" behar haien ezaugarriak deskribatzeko) eta erlatibitate orokorraz haragoko ezer aurkitu zuten.
Hau mugarri bat da, oso zabalduta zegoelako deialdi anitzeko maiztasunen behaketa ez zela posible izango hurrengo belaunaldiko grabitazio-uhin detektagailuak etorkizunean eskuragarri egon aurretik.
***
Sources:
- Capano, CD et al. 2023. Modu anitzeko espektro kasinormala Zulo beltz nahasia batetik. Azterketa fisikoko gutunak. liburukia 131, 22. alea. 1ko abenduaren 2023a. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. Albisteak – Norentzat jotzen du zulo beltzak. Hemen eskuragarri https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
