GW190521 - GW190521

GW190521
PhysRevLett.125.101102 Рис1.png
Событие GW GW190521, наблюдаемое детекторами LIGO Hanford (слева), LIGO Livingston (в центре) и Virgo (справа)
Тип событияГравитационная волна, кратковременное астрономическое событие, астрономический объект  Отредактируйте это в Викиданных
Дата21 мая 2019Отредактируйте это в Викиданных
ИнструментLIGO, Дева[1][2]
СозвездиеComa Berenices, Трости Венатичи, Феникс  Отредактируйте это в Викиданных
Прямое восхождение12час 49м 42.3s[3]
Склонение−34° 49′ 29″[3]
ЭпохаJ2000.0
Расстояние5,300 мегапарсек (17,000 Млы )[4]
Красное смещение0.82 ±0.3 Отредактируйте это в Викиданных
[редактировать в Викиданных ]

GW190521 (первоначально S190521g)[5] был гравитационная волна сигнал в результате слияния двух черные дыры. Возможно, это было связано с совпадающей вспышкой света; если эта связь верна, слияние произошло бы около трети огромная черная дыра.[2][6] Событие наблюдали LIGO и Дева детекторы 21 мая 2019 года в 03:02:29 UTC,[7] и опубликовано 2 сентября 2020 г.[4][5][8] Событие было на расстоянии 17 миллиардов световых лет от Земли,[примечание 1][5][9] в пределах 765 град.2 площадь[заметка 2][10] к Coma Berenices, Трости Венатичи, или же Феникс.[1][2][6][11]

В 85 и 66 лет солнечные массы (M☉) соответственно, две черные дыры, составляющие это слияние, являются наибольшими массами-прародителями, наблюдаемыми на сегодняшний день.[12] Образовавшаяся черная дыра имела массу, в 142 раза превышающую массу Солнца, что сделало это первое четкое обнаружение черная дыра средней массы. Остальные 9 солнечных масс излучались в виде энергии в виде гравитационных волн.[4][5][8]

Физическое значение

GW190521 является значительным открытием из-за массы образовавшейся большой черной дыры и одной или обеих меньших составляющих черных дыр. Теория звездной эволюции предсказывает, что звезды не могут производить черные дыры размером более 65M☉, поэтому должен быть разрыв массы черной дыры выше этого значения. В 85+21
−14 M☉[заметка 3] и 142+28
−16 M☉ черные дыры, наблюдаемые в GW190521, несомненно, находятся в разрыве массы, что указывает на то, что он может быть заселен путем слияния меньших черных дыр.[4]

Только косвенное свидетельство существования черных дыр средней массы - от 100 до 100 000 солнечные массы, наблюдались ранее, и было неясно, как они образовались.[13] Исследователи предполагают, что они образуются в результате иерархической серии слияний, в которой каждая черная дыра является результатом последовательных слияний с участием более мелких черных дыр.[8]

По словам члена команды открытия Василики Калогера из Северо-Западный университет, "это первое и единственное надежное / надежное измерение массы черной дыры промежуточной массы на момент ее рождения ... Теперь мы достоверно знаем, по крайней мере, один путь [такие объекты могут образовываться] через слияние других черных дыр . "[9]

Возможный электромагнитный аналог

В июне 2020 года астрономы сообщили о наблюдениях за вспышкой света, которая может быть связана с GW190521. В Цвикки временный объект (ZTF) сообщил о нестационарном оптическом источнике в области триггера GW190521, хотя, поскольку неопределенность положения на небе составляла сотни квадратных градусов, связь остается неопределенной. Если два события действительно связаны, событие считается первым обнаружением электромагнитный источник связанных со слиянием двух черных дыр.[2][3][6][14] Слияния черных дыр обычно не излучают света. Исследователи предполагают, что это можно объяснить, если слияние двух меньших черных дыр направило недавно сформированную черную дыру промежуточной массы по траектории, которая пронеслась через аккреционный диск несвязанной, но находящейся поблизости сверхмассивной черной дыры, разрушающей материал диска и производящей вспышку света. По словам астрономов, недавно сформированная черная дыра должна была пройти через диск со скоростью 200 км / с (120 миль / с).[15] Если это объяснение верно, вспышка должна повториться примерно через 1,6 года.[3] когда черная дыра промежуточной массы снова встречает аккреционный диск.[15]

По словам Мэтью Грэма, ведущего астронома исследования, «эта сверхмассивная черная дыра бурлила в течение многих лет до этой более резкой вспышки. Вспышка произошла в правильном временном масштабе и в правильном месте, чтобы совпасть с событием гравитационной волны. В нашем исследовании мы пришли к выводу, что вспышка, вероятно, является результатом слияния черных дыр, но мы не можем полностью исключить другие возможности ».[15]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Событие развернулось на почти невообразимом расстоянии от Земли - в точке, которая сейчас находится на расстоянии 17 миллиардов световых лет согласно стандартным космологическим расчетам, описывающим расширяющуюся Вселенную».[9]
  2. ^ Относительно большая и удаленная область неба, в которой, как утверждается, можно локализовать источник.
  3. ^ Это обозначение используется для обозначения асимметричная неопределенность.

Рекомендации

  1. ^ а б "Информация о суперевенте - S190521g". LIGO. 21 мая 2019. В архиве из оригинала 28 июня 2020 г.. Получено 25 июн 2020.
  2. ^ а б c d Кофилд, Калла (25 июня 2020 г.). "Столкновение черной дыры могло взорваться светом". НАСА. В архиве из оригинала 28 июня 2020 г.. Получено 25 июн 2020.
  3. ^ а б c d Graham, M.J .; и другие. (2020). "Кандидат в электромагнитный аналог гравитационно-волнового события слияния бинарных черных дыр S190521g" (PDF). Письма с физическими проверками. 124 (25): 251102. arXiv:2006.14122. Bibcode:2020PhRvL.124y1102G. Дои:10.1103 / PhysRevLett.124.251102. PMID  32639755. S2CID  220055995. В архиве (PDF) из оригинала 11 июля 2020 г.. Получено 5 сентября 2020.
  4. ^ а б c d Abbott, R .; и другие. (2 сентября 2020 г.). "Свойства и астрофизические последствия слияния двойной черной дыры 150 M GW190521". Астрофизический журнал. 900 (1): L13. arXiv:2009.01190. Bibcode:2020ApJ ... 900L..13A. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aba493.
  5. ^ а б c d Abbott, R .; и другие. (2 сентября 2020 г.). "GW190521: слияние бинарных черных дыр с общей массой 150 M". Письма с физическими проверками. 125 (10): 101102. arXiv:2009.01075. Bibcode:2020PhRvL.125j1102A. Дои:10.1103 / PhysRevLett.125.101102. PMID  32955328.
  6. ^ а б c Прощай, Деннис (25 июня 2020 г.). «Две черные дыры сталкиваются недостаточно? Сделать их три - астрономы утверждают, что видели вспышку от слияния двух черных дыр в водовороте третьей, гораздо большей».. Нью-Йорк Таймс. В архиве с оригинала 25 июня 2020 г.. Получено 25 июн 2020.
  7. ^ "Триггер GW S190521g ('GW 190521')". Университет Лестера. 2020. В архиве из оригинала 28 июня 2020 г.. Получено 26 июн 2020.
  8. ^ а б c Мартин (2 сентября 2020 г.). «GW190521: самое крупное столкновение с черными дырами, наблюдаемое на сегодняшний день» (PDF). LIGO Scientific Collaboration. В архиве (PDF) из оригинала 4 сентября 2020 г.. Получено 2 сентября 2020.
  9. ^ а б c Прощай, Деннис (3 сентября 2020 г.). «Этих черных дыр не должно быть, но они есть - на дальней стороне вселенной столкновение темных гигантов проливает свет на невидимый процесс космического роста». Нью-Йорк Таймс. В архиве из оригинала 2 сентября 2020 г.. Получено 4 сентября 2020.
  10. ^ Мо, Джеффри (21 мая 2020 г.). «Циркуляр GCN - номер: 24640 - LIGO / Virgo S190521g: обновленная локализация неба». НАСА. В архиве из оригинала 27 июня 2020 г.. Получено 27 июн 2020.
  11. ^ Gradute Center, CUNY (25 июня 2020 г.). "Столкновение черной дыры могло взорваться светом". Phys.org. В архиве из оригинала 26 июня 2020 г.. Получено 26 июн 2020.
  12. ^ Сигел, Итан (3 сентября 2020 г.). "Крупнейшее массовое слияние LIGO предсказывает революцию в виде черной дыры". Forbes. В архиве из оригинала 4 сентября 2020 г.. Получено 5 сентября 2020.
  13. ^ Миллер, М. Коулман; Кольбер, Э. Дж. М. (2004). «Черные дыры средней массы». Международный журнал современной физики D. 13 (1): 1. arXiv:Astro-ph / 0308402. Bibcode:2004IJMPD..13 .... 1M. Дои:10.1142 / S0218271804004426. S2CID  118959484.
  14. ^ "Столкновение черной дыры могло взорваться светом". ScienceDaily. 26 июня 2020. В архиве из оригинала 26 июня 2020 г.. Получено 26 июн 2020.
  15. ^ а б c Карпинети, Альфредо (25 июня 2020 г.). «Астрономы могли наблюдать первую вспышку от столкновения с черной дырой». IFLScience. В архиве из оригинала 29 июня 2020 г.. Получено 26 июн 2020.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 12час 49м 42.3s, −34° 49′ 29″