Zulo Beltz Bitar Supermasiboko OJ 287-ren erlantzek muga jarri zuten "Ilerik gabeko Teorema"-n

NASAren infragorrien behatokia Spitzerrek duela gutxi behatu du distira bitar erraldoitik zulo beltz sistema OJ 287, astrofisikariek garatutako ereduak aurreikusitako denbora tarte estimatuaren barruan. Behaketa honek Erlatibitate Orokorraren alderdi desberdinak probatu ditu, "ilerik gabeko teorema", eta OJ 287 infragorrien iturria dela frogatu du. Grabitazio-uhinak.

The OJ287 galaxia, Lurretik 3.5 milioi argi urtera dagoen Cancer konstelazioan kokatua, bi ditu zulo beltzak – handiagoa 18 milioi aldiz baino gehiagokoa masa Eguzkiaren eta honen inguruan orbitan txikiagoa da zulo beltz eguzkiaren 150 milioi aldiz ingururekin masa, eta bitar bat osatzen dute zulo beltz sistema. Handiaren orbitan, orduan eta txikiagoa zulo beltz bere lagun handiagoa inguratzen duen gas- eta hauts-disko izugarriaren bidez talka egiten du, bilioi bat baino argi distiratsuagoa sortuz. izarrak.

Txikiagoa zulo beltz hamabi urtean bi aldiz talka egiten du handienaren akrezio-diskoarekin. Hala ere, bere luzanga irregularragatik orbitan (Terminologia matematikoan ia-keplariarra deitzen zaio, beheko irudian ageri den bezala), bengalak une ezberdinetan ager daitezke –batzuetan urtebeteko tartea besterik ez da–; beste batzuetan, 10 urterekin (1). Hainbat saiakera eredua egiteko orbitan eta bengalak noiz gertatuko ziren aurreikusteak ez zuen arrakastarik izan 2010ean, harik eta astrofisikariek beren agerraldia iragar zezakeen eredu bat sortu zuten arte, astebete edo hiru inguruko errore batekin. Ereduaren zehaztasuna 2015eko abenduan erlantz baten agerpena hiru aste barru iragartzean frogatu zen.

Bitarraren teoria arrakastatsu bat sortzeko beste informazio garrantzitsu bat zulo beltz sistema OJ 287 supermasiboa da zulo beltzak iturri izan daitezke uhin grabitazionalak – behaketa esperimentalaren ondoren ezarri dena uhin grabitazionalak 2016an, bi supermasiboren batuz ekoiztu zen zulo beltzak. OJ 287 infragorrien iturria izango dela aurreikusi da uhin grabitazionalak (2).

2018an, astrofisikari talde batek are eredu zehatzagoa eman zuen, eta etorkizuneko benten denbora ordu gutxira aurreikusteko gai zela esan zuen (3). Eredu honen arabera, hurrengo erlantzaldia 31ko uztailaren 2019n gertatuko zen eta ordua 4.4 orduko errore batekin aurreikusi zen. Era berean, inpaktuak eragindako erlantzaren distira gertaera horretan gertatuko zela iragarri zuen. Gertaera harrapatu eta baieztatu zuen NASAren Spitzer Space Teleskopioa (4), 2020ko urtarrilean erretiratu zena. Iragarritako gertaera behatzeko, Spitzer izan zen gure itxaropen bakarra, erlantz hau lurrean edo Lurraren beste teleskopio batek ezin baitzuen ikusi. orbitan, Eguzkia Minbiziaren konstelazioan zegoen eta OJ 287 eta Lurra haren alde kontrako aldeetan zegoela. Behaketa honek OJ 287 igortzen duela ere frogatu zuen uhin grabitazionalak infragorrien uhin-luzeran, aurreikusi bezala. Proposatutako teoria honen arabera, OJ 287ko inpaktuak eragindako erraldoa 2022an gertatzea espero da.

Bengala hauen behaketak muga bat jartzen du "Ilearen teoremarik ez” (5,6) bitartean esaten duena zulo beltzak ez daukate benetako gainazal, haien inguruan muga bat dago eta hortik kanpo ezerk –ezta argiak ere– ihes egin dezakeen. Muga horri gertaeren horizontea deitzen zaio. Teorema honek zulo beltz bat osatzen duen edo bertan erortzen ari den materia "desagertzen" dela ere postulatzen du. zulo beltz gertaeren horizontea eta, beraz, betirako ezinezkoa da kanpoko behatzaileentzat, hori iradokitzen du zulo beltzak "ilerik ez". Teoremaren berehalako ondorio bat da zulo beltzak erabat karakteriza daitezke haien masa, karga elektrikoa eta spin intrintsekoa. Zientzialari batzuen ustez, zulo beltzaren kanpoko ertz hori, hau da, gertaeren horizontea, gorabeheratsua edo irregularra izan liteke, eta, beraz, “Ilerik ezaren teorema” kontraesanean dago. Hala ere, "Ilerik ezaren teorema" zuzena dela frogatu behar bada, azalpen sinesgarri bakarra da zulo beltz handiaren masa banaketa irregularrak desitxuratu egingo lukeela. espazioa horren inguruan, txikienaren bide aldaketa ekarriko lukeen moduan zulo beltz, eta, era berean, denbora aldatu zulo beltzak akrezio diskoarekin talka konkretu horretan orbitan, horrela ikusitako bengalak agertzeko garaian aldaketa bat eraginez.

Espero zitekeen bezala, zulo beltzak aztertzen zailak dira. Hori dela eta, aurrera goazen heinean, behaketa esperimental gehiago ere bai zulo beltz elkarrekintzak, ingurunearekin zein beste zulo beltz batzuekin, aztertu behar dira “Ilerik ezaren teorema”ren baliozkotasuna baieztatu aurretik.

***

References:

1. Valtonen V., Zola S., et al. 2016, "Lehenengo zulo beltzaren biraketa OJ287-n Erlatibitate Orokorraren mendeurreneko erlantzek zehaztutakoaren arabera", Astrophys. J. Lett. 819 (2016) 2. zk., L37. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8205/819/2/L37
2. Abbott BP., et al. 2016. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), "Observation of a Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger", Phys. Lett. 116, 061102 (2016). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
3. Dey L., Valtonen MJ., Gopakumar A. et al 2018. "Zulo beltz masibo erlatibista baten presentzia autentifikatzea OJ 287-n bere Erlatibitate Orokorraren Mendeurrearen Flare erabiliz: Orbital Parametroak Hobetuak", Astrofisiak. J. 866, 11 (2018). DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aadd95
4. Laine S., Dey L., et al 2020. "Spitzer Observations of the Predicted Eddington Flare from Blazar OJ 287". Astrophysical Journal Letters, liburukia. 894, 1. zenbakia (2020). DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab79a4
5. Gürlebeck, N., 2015. "No-Hair Theorem for Black Holes in Astrophysical Environments", Physical Review Letters 114, 151102 (2015). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.151102
6. Hawking Stephen W., et al 2016. Ile leuna zulo beltzetan. https://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf

***