NASA Spitzer infraqizil rasadxonasi yaqinda ulkan ikkilikdan alangalanishni kuzatdi qora tuynuk tizimi OJ 287, astrofiziklar tomonidan ishlab chiqilgan model tomonidan bashorat qilingan taxminiy vaqt oralig'ida. Ushbu kuzatish umumiy nisbiylik nazariyasining turli jihatlarini, "sochsiz teoremani" sinab ko'rdi va OJ 287 haqiqatan ham infraqizil nurlanish manbai ekanligini isbotladi. Gravitatsion to'lqinlar.
The OJ 287 Galaxy, Yerdan 3.5 milliard yorug'lik yili uzoqlikdagi Saraton yulduz turkumida joylashgan, ikkitasi bor qora tuynuklar - 18 milliard martadan kattaroq massa Quyoshning va orbitasi bu kichikroq qora tuynuk Quyoshdan taxminan 150 million marta katta massa, va ular ikkilik hosil qiladi qora tuynuk tizimi. Katta orbitada aylanayotganda, kichikroq qora tuynuk o'zining katta sherigini o'rab turgan gaz va changning ulkan to'planish diskidan o'tib, trilliondan yorqinroq yorug'lik chaqnadi. yulduz.
Kichikroq qora tuynuk har o'n ikki yilda ikki marta kattasining yig'ish diski bilan to'qnashadi. Biroq, uning tartibsiz cho'zinchoqligi tufayli orbita (Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, matematik terminologiyada kvazi-Keplarian deb ataladi) olovlar turli vaqtlarda paydo bo'lishi mumkin - ba'zan bir yil oraliqda; boshqa hollarda, 10 yil farqi bilan (1). Modellashtirish uchun bir nechta urinishlar orbita 2010 yilda astrofiziklar bir haftadan uch haftagacha xatolik bilan ularning paydo bo'lishini bashorat qila oladigan model yaratilgunga qadar chaqnashlarning qachon sodir bo'lishini bashorat qilish muvaffaqiyatsiz bo'ldi. Modelning to'g'riligi 2015 yil dekabr oyida uch hafta ichida olov paydo bo'lishini bashorat qilish orqali ko'rsatildi.
Muvaffaqiyatli ikkilik nazariyasini yaratishga kirgan yana bir muhim ma'lumot qora tuynuk OJ 287 tizimi - bu o'ta massiv qora tuynuklar manbalari bo‘lishi mumkin tortishish to'lqinlari - eksperimental kuzatishdan so'ng aniqlangan tortishish to'lqinlari 2016 yilda ikkita supermassivni birlashtirish paytida ishlab chiqarilgan qora tuynuklar. OJ 287 infraqizil nurlanish manbai bo'lishi taxmin qilingan tortishish to'lqinlari (2).
2018-yilda bir guruh astrofiziklar yanada batafsil modelni taqdim etdilar va kelajakdagi olovlar vaqtini bir necha soat ichida bashorat qilishlari mumkinligini da'vo qilishdi (3). Ushbu modelga ko'ra, keyingi chaqnash 31 yil 2019 iyulda sodir bo'ladi va vaqt 4.4 soatlik xato bilan bashorat qilingan. Shuningdek, u ushbu hodisa paytida sodir bo'ladigan zarbadan kelib chiqqan chaqnashning yorqinligini bashorat qildi. Voqeani suratga oldi va tasdiqladi NASA Spitzer maydon Teleskop (4), 2020-yilning yanvarida ishlamay qolgan. Bashorat qilingan voqeani kuzatish uchun Spitser bizning yagona umidimiz edi, chunki bu chaqnash yerdagi yoki Yerdagi boshqa teleskoplar tomonidan ko‘rilmaydi. orbita, Quyosh OJ 287 bilan Saraton yulduz turkumida va Yer uning qarama-qarshi tomonlarida bo'lgani kabi. Bu kuzatish OJ 287 ning chiqarishini ham isbotladi tortishish to'lqinlari bashorat qilinganidek, infraqizil to'lqin uzunligida. Ushbu taklif qilingan nazariyaga ko'ra, 287 yilda OJ 2022 dan ta'sirlangan olov paydo bo'lishi kutilmoqda.
Ushbu portlashlarning kuzatuvlari "Soch teoremasi yo'q” (5,6) bu esa ekanligini bildiradi qora tuynuklar Haqiqiy sirtlarga ega emaslar, ularning atrofida chegara bor, undan tashqarida hech narsa, hatto yorug'lik ham qochib qutula olmaydi. Bu chegara hodisa gorizonti deb ataladi. Bu teorema, shuningdek, qora tuynukni tashkil etuvchi yoki unga tushayotgan materiyaning orqasida “yo‘qolib ketishi”ni ham ta’kidlaydi. qora tuynuk hodisalar ufqi va shuning uchun tashqi kuzatuvchilar uchun doimiy ravishda kirish imkoni yo'q, bu shuni ko'rsatadi qora tuynuklar "sochlari yo'q". Teoremaning bevosita natijasi shundan iboratki, bu qora tuynuklar ular bilan to‘liq tavsiflash mumkin massa, elektr zaryadi va ichki spin. Ba'zi olimlarning fikriga ko'ra, qora tuynukning bu tashqi qirrasi, ya'ni hodisa gorizonti notekis yoki tartibsiz bo'lishi mumkin, bu esa "Soch yo'q teoremasiga" ziddir. Biroq, agar "Soch yo'q teoremasining" to'g'riligini isbotlash kerak bo'lsa, yagona mantiqiy tushuntirish katta qora tuynukning notekis massa taqsimotini buzishi mumkin. maydon uning atrofida shunday qilib, kichikroqning yo'lini o'zgartirishga olib keladi qora tuynuk, va o'z navbatida vaqtni o'zgartiring qora tuynuklar o'sha ustidagi to'planish diski bilan to'qnashuv orbita, shuning uchun kuzatilgan chaqnashlarning paydo bo'lish vaqtining o'zgarishiga olib keladi.
Kutilganidek, qora tuynuklar tekshirish qiyin. Shunday qilib, biz oldinga siljishimiz bilan bog'liq yana ko'plab eksperimental kuzatishlar qora tuynuk "Sochlar yo'q teoremasining" to'g'riligini tasdiqlashdan oldin atrof-muhit va boshqa qora tuynuklar bilan o'zaro ta'sirlarni o'rganish kerak.
***
Manbalar:
- Valtonen V., Zola S., va boshq. 2016 yil, “OJ287-dagi birlamchi qora tuynukning aylanishi, umumiy nisbiylik nazariyasining yuz yillik chaqnashi bilan aniqlangan”, Astrophys. J. Lett. 819 (2016 yil) № 2, L37. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8205/819/2/L37
- Abbott BP., va boshq. 2016. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), “Ikkilik qora tuynuklarning birlashuvidan tortishish toʻlqinlarini kuzatish”, Phys. Rev. Lett. 116, 061102 (2016 yil). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
- Dey L., Valtonen MJ., Gopakumar A. va boshq 2018. “OJ 287-da nisbiy massiv qora tuynuk binar mavjudligini uning umumiy nisbiyligining yuz yillik olovidan foydalangan holda autentifikatsiya qilish: orbitalning yaxshilangan parametrlari”, Astrofiya. J. 866, 11 (2018). DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aadd95
- Leyn S., Dey L., va boshq 2020. “Blazar OJ 287 dan bashorat qilingan Eddington olovining Spitser kuzatuvlari”. Astrofizika jurnali xatlari, jild. 894-modda, 1-son (2020-yil). DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab79a4
- Gürlebek, N., 2015. “Astrofizik muhitdagi qora tuynuklar uchun sochsiz teorema”, Jismoniy tekshiruv maktubi 114, 151102 (2015 yil). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.151102
- Xoking Stiven V., va boshqalar 2016. Qora tuynuklardagi yumshoq sochlar. https://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf
***
