เมือง ซอลต์เลก — เมื่อหลุมดำชนกัน นักดาราศาสตร์คาดว่าจะบันทึกคลื่นความโน้มถ่วง “เจี๊ยวๆ” แต่หลุมดำที่หมุนอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับที่แสดงในภาพยนตร์Interstellar ปี 2014 อาจชอบร้องเพลงมากกว่าร้องเจี๊ยก ๆจากการคำนวณของนักฟิสิกส์คาลเทค Kip Thorne ซึ่งทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์ให้กับInterstellarหลุมดำของภาพยนตร์เรื่องนี้ที่รู้จักกันในชื่อ Gargantua จะต้องมีมวล 100 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์และหมุนรอบแกนของมันด้วยความเร็วที่พังทลาย ลักษณะเหล่านี้จะอธิบายการขยายเวลาครั้งใหญ่ในโลกที่นักล่าดาวเคราะห์ผู้กล้าหาญของภาพยนตร์เรื่องนี้ลงจอด: ในหนึ่งชั่วโมงที่นั่น เจ็ดเวลาผ่านไปบนโลก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์
หากหลุมดำที่หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วรวมตัวกับเพื่อนร่วมทาง
มันจะสร้างสัญญาณที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งเป็นสัญญาณที่เครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงสามารถสังเกตได้ นักฟิสิกส์ Niels Warburton จาก MIT รายงานเมื่อวันที่ 18 เมษายนในการประชุม American Physical Society Warburton ผู้ร่วมเขียน บทความที่เกี่ยวข้องซึ่งโพสต์ออนไลน์ที่ arXiv.org เมื่อวันที่ 3 มีนาคมกล่าวว่า “มีลายเซ็นคลื่นโน้มถ่วงที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง”
สัญญาณมาตรฐานของการรวมหลุมดำคือ “เสียงเจี๊ยว” ซึ่งตั้งชื่อตามการเพิ่มขึ้นของความถี่และแอมพลิจูดของคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นในขณะที่หลุมดำหมุนวนเข้าด้านใน เมื่อแปลงเป็นคลื่นเสียง รูปแบบนี้จะฟังเหมือนเสียงนกร้องเจี๊ยก ๆ Warburton และเพื่อนร่วมงานทำการคำนวณเพื่อกำหนดลายเซ็นคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมกิจการกับหลุมดำที่หมุนเกือบเต็ม แทนที่จะส่งเสียงเจี๊ยก ๆ พวกเขาพบว่าคลื่นความโน้มถ่วงจะรักษาระดับเสียงให้คงที่ แต่จะค่อยๆ หายไป
นักฟิสิกส์ Jolyon Bloomfield จาก MIT
ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “เป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดอย่างยิ่งที่จะได้เห็นบางสิ่งบางอย่างที่ไม่ส่งเสียงเจื้อยแจ้ว “นี่เป็นงานที่น่าสนใจทีเดียว มันแสดงให้เห็นว่าเสียงร้องเจี๊ยก ๆ หายไปจริง ๆ – มีอย่างอื่นเกิดขึ้นที่นี่”
หากเกิดการรวมตัวของหลุมดำในลักษณะดังกล่าว หอสังเกตการณ์คลื่นโน้มถ่วงรุ่นต่อไป เช่น Evolved Laser Interferometer Space Antenna อาจให้หลักฐานการมีอยู่ของมัน แผนเรียกร้องให้ eLISA วัดคลื่นความโน้มถ่วงจากอวกาศในปี 2034 “สิ่งเหล่านี้สามารถตรวจพบได้ด้วย eLISA” Warburton กล่าว
Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ซึ่งทำการตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงครั้งแรกในปี 2015 ( SN: 3/5/16, p. 6 ) อาจสามารถสังเกตการรวมตัวดังกล่าวได้หากเงื่อนไขถูกต้อง แม้ว่า LIGO จะไม่สามารถสังเกตการรวมตัวของหลุมดำที่มีมวลมากเท่ากับ Gargantua ได้ แต่หลุมดำที่หมุนอยู่ที่มีขนาดเล็กกว่าจะให้ผลเช่นเดียวกัน
การค้นหาหลุมดำอย่าง Gargantua จะมีผลกระทบมากกว่าฮอลลีวูด หลุมดำที่กำลังหมุนอยู่นั้น “น่าสนใจจริงๆ จากมุมมองทางฟิสิกส์พื้นฐาน” ซามูเอล กราลลา จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอน ผู้เขียนร่วมในบทความฉบับใหม่กล่าว
หลุมดำสามารถหมุนเร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อดูดสสาร แต่นักวิทยาศาสตร์คิดว่ามีขีดจำกัดว่าจะไปได้เร็วแค่ไหน ที่ใจกลางของหลุมดำมีความเป็นเอกเทศหรือบริเวณที่มีความหนาแน่นอนันต์ ซึ่งถูกซ่อนไว้โดยขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นพื้นผิวที่อยู่เหนือสิ่งอื่นใดที่ไม่มีอะไรสามารถหลุดพ้นจากแรงดึงดูดอันโลภของหลุมดำได้ แต่ถ้าหลุมดำหมุนเร็วเกินไป ภาวะเอกฐานก็จะถูกเปิดเผย “ภาวะเอกฐานที่เปลือยเปล่า” อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วนั้น เชื่อกันว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าถึง เพราะกฎฟิสิกส์ที่รู้จักจะพังทลายลง
ตามการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ การควบรวมของหลุมดำจะร้องเพลงเมื่อหลุมดำที่ใหญ่กว่าหมุนต่ำกว่าขีดจำกัดที่ 99.99 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วสูงสุด สิ่งนี้ทำให้การร้องเพลงของหลุมดำเป็นโอกาสที่น่าดึงดูดสำหรับการทำความเข้าใจฟิสิกส์ในระดับสูงสุด
credit : seoservicesgroup.net shwewutyi.com siouxrosecosmiccafe.com somersetacademypompano.com starwalkerpen.com studiokolko.com symbels.net synthroidtabletsthyroxine.net syossetbbc.com tampabayridindirty.com
