Zwaartekrachtgolven waargenomen van verre botsing in het heelal

[univers]

LIGO en Virgo vangen hun grootste vis tot nu toe
Een botsing met zwarte gaten in de verte is de meest massieve en meest verre die ooit is waargenomen door de zwaartekrachtgolfdetectoren

De vierde detectie van zwaartekrachtgolven van LIGO's en Virgo's derde observatierun die vandaag is gepubliceerd, is heel groot nieuws: de meest massale fusie van twee zwarte gaten die tot nu toe ooit is waargenomen. De botsing met een zwart gat vormde een zwart gat van 142 zonsmassa toen het heelal de helft van zijn huidige leeftijd was. Dit is de eerste directe waarneming van de geboorte van een middenmassa zwart gat. Nog verrassender is het zwaardere zwarte gat in het paar: met 85 keer de massa van onze zon zou het volgens de huidige opvattingen over stellaire explosies niet moeten bestaan, maar het zou kunnen ontstaan ​​uit een eerdere binaire fusie. Het is niet bekend of dit signaal, GW190521, de eerste waargenomen vertegenwoordiger is van een nieuwe klasse van binaire zwarte gaten of gewoon aan de bovenkant van een breed massaspectrum.

Vandaag hebben de LIGO Scientific Collaboration en de Virgo Collaboration de laatste observationele resultaten en hun astrofysische implicaties gepubliceerd in de tijdschriften Physical Review Letters en Astrophysical Journal Letters . GW190521 werd waargenomen door de dubbele LIGO-detectoren en de Virgo-detector op 21 mei 2019 - al vroeg in hun derde gezamenlijke observatierun O3, die begon op 1 april 2019.



Vanaf het begin daagde dit signaal, dat slechts een tiende van een seconde lang is, ons uit om de oorsprong ervan te identificeren", zegt Alessandra Buonanno, directeur van het Max Planck Instituut voor Gravitatiefysica (Albert Einstein Instituut; AEI) in Potsdam en College Park professor aan de Universiteit van Maryland. Ze voegt eraan toe: 'Maar ondanks de zeer korte duur waren we in staat om het signaal af te stemmen op het verwachte signaal van fusies van zwarte gaten, zoals voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie, en we realiseerden ons dat we voor het eerst getuige waren geweest van de geboorte van een middelgroot zwart gat van een ouder van een zwart gat die hoogstwaarschijnlijk werd geboren uit een eerdere binaire fusie. "

Een kort bericht van een melkweg ver, ver weg

Meer : https://www.aei.mpg.de/296843/ligo-and- ... ish-so-far

[univers]

Wetenschappers bevestigen voor het eerst een zeer excentrieke fusie van zwarte gaten


Het concept van deze kunstenaar illustreert een hiërarchisch schema voor de meest massieve fusie van binaire zwarte gaten die tot nu toe is geregistreerd. Wetenschappers van het RIT en de Universiteit van Florida gebruikten geavanceerde computersimulaties om aan te tonen dat zwarte gaten excentrische banen hadden voordat ze samensmolten. Krediet: LIGO/Caltech/MIT/R. Gekwetst (IPAC)

Wetenschappers denken voor het eerst een samensmelting van twee zwarte gaten met excentrische banen te hebben ontdekt. Volgens een paper gepubliceerd in Nature Astronomy door onderzoekers van het Centre for Computational Relativity and Gravitation van het Rochester Institute of Technology en de University of Florida, kan dit helpen verklaren hoe sommige van de fusies van zwarte gaten die zijn gedetecteerd door LIGO Scientific Collaboration en de Virgo Collaboration veel zwaarder zijn dan eerder voor mogelijk werd gehouden.


Excentrische banen zijn een teken dat zwarte gaten herhaaldelijk andere zouden kunnen opslokken tijdens toevallige ontmoetingen in dichtbevolkte gebieden met zwarte gaten zoals galactische kernen. De wetenschappers bestudeerden de meest massieve zwaartekrachtgolf die tot nu toe is waargenomen, GW190521, om te bepalen of de fusie excentrische banen had.

"De geschatte massa's van de zwarte gaten zijn meer dan 70 keer zo groot als onze zon elk, waardoor ze ruim boven de geschatte maximale massa liggen die momenteel wordt voorspeld door de stellaire evolutietheorie", zegt Carlos Lousto, een professor aan de School of Mathematical Sciences en een lid van de CCR. "Dit is een interessante casus om te bestuderen als een binair zwart-gatsysteem van de tweede generatie en opent nieuwe mogelijkheden voor vormingsscenario's van zwarte gaten in dichte sterclusters."

Een team van RIT-onderzoekers, waaronder Lousto, Research Associate James Healy, Jacob Lange, Ph.D. (astrofysische wetenschappen en technologie), professor en CCRG-directeur Manuela Campanelli, universitair hoofddocent Richard O'Shaughnessy en medewerkers van de Universiteit van Florida zijn gevormd om een ​​frisse kijk op de gegevens te geven om te zien of de zwarte gaten zeer excentrische banen hadden voordat ze samensmolten . Ze ontdekten dat de fusie het best kan worden verklaard door een precessiemodel met hoge excentriciteit. Om dit te bereiken, voerde het team honderden nieuwe volledige numerieke simulaties uit in lokale en nationale lab-supercomputers, die bijna een jaar in beslag namen.

"Dit betekent een grote vooruitgang in ons begrip van hoe zwarte gaten samensmelten", zegt Campanelli. "Dankzij onze geavanceerde supercomputersimulaties en de schat aan nieuwe gegevens die door de snel voortschrijdende detectoren van LIGO en Virgo worden geleverd, doen we in verbazingwekkende snelheden nieuwe ontdekkingen over het universum."

Een uitbreiding van deze analyse door hetzelfde RIT- en UFL-team gebruikte een mogelijke elektromagnetische tegenhanger die werd waargenomen door de Zwicky Transient Facility om onafhankelijk de kosmologische Hubble-constante te berekenen met GW150521 als een excentrische binaire fusie van zwart gat. Ze vonden een uitstekende overeenstemming met de verwachte waarden en publiceerden het werk onlangs in het Astrophysical Journal .

https://phys.org/news/2022-01-scientist ... -hole.html