Anda dapat menceritakan banyak hal tentang leluhur manusia dari karakteristik umum mereka. Seorang anak dapat memiliki mata ayah mereka, senyum ibu mereka, atau bahkan mungkin kebotakan pola pria kakek mereka (terima kasih, kakek).
Namun, lubang hitam memiliki sedikit karakteristik yang menentukan – seperti yang dikatakan oleh fisikawan teoretis John Wheeler, “Lubang hitam tidak memiliki rambut“(Sama seperti penulis Anda yang rendah hati). Tentu saja, menguji asal usul anak berdasarkan fitur fisik terlalu subyektif – di situlah tes DNA masuk. Tes semacam itu dapat menawarkan cara yang jauh lebih ilmiah untuk memeriksa garis keturunan seseorang, dan penelitian baru menunjukkan tes keturunan analog untuk lubang hitam.
Alih -alih mengandalkan swab pipi atau sedikit darah, namun, tes DNA kosmik ini menggunakan riak kecil dalam kain ruangwaktu yang disebut gelombang gravitasi, pertama kali diusulkan oleh oleh Albert Einstein 110 tahun yang lalu.
Sebuah tim ilmuwan, yang dipimpin oleh para peneliti dari University of Cardiff, telah menemukan bahwa leluhur lubang hitam supermasif yang terbentuk dari rantai merger lubang hitam progenitor yang semakin besar dapat disembunyikan dalam rotasi atau “putaran” mereka.
Selain itu, metode tim menunjukkan pola putaran lubang hitam ini dapat mengungkapkan wilayah ruang di mana mereka dilahirkan. Bahkan tes DNA manusia tidak dapat memberi tahu Anda di rumah sakit apa yang dilahirkan bayi!
Gelombang gravitasi, sebagaimana terdeteksi oleh fasilitas seperti Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dan Virgo Observatory, dapat digunakan untuk “membaca” informasi ini seperti tulisan pada akta kelahiran.
“Penelitian kami memberi kami cara yang kuat dan berbasis data untuk mengidentifikasi asal-usul sejarah pembentukan lubang hitam, menunjukkan bahwa cara berputar adalah indikator yang kuat dari sekelompok lubang hitam bermassa tinggi, yang terbentuk secara padat Cluster bintang yang dihuni di mana lubang hitam kecil berulang kali bertabrakan dan bergabung satu sama lain, “anggota tim dan peneliti Universitas Cambridge Isobel Romero-Shaw kata dalam sebuah pernyataan.
Pohon Keluarga Lubang Hitam
Ancestry Black Hole menjadi pertanyaan yang aneh bagi para ilmuwan ketika mereka menemukan bahwa beberapa lubang hitam terlalu besar untuk diteluskan dengan cara yang biasa: melalui bintang yang sekarat.
Lubang hitam massa bintang dengan massa antara 10 dan 100 kali lipat dari matahari dilahirkan ketika bintang-bintang jauh lebih masif daripada matahari yang habis dari bahan bakar yang dibutuhkan untuk fusi nuklir di inti mereka. Selanjutnya, bintang -bintang ini runtuh di bawah pengaruh gravitasi mereka sendiri.
Lubang hitam supermasif, bagaimanapun, memiliki massa yang setara dengan jutaan atau bahkan miliaran matahari. Tidak ada bintang tunggal yang dapat runtuh untuk membentuk lubang hitam besar seperti itu, yang mengarah ke teori bahwa mereka terbentuk dari merger lubang hitam yang lebih kecil.
Deteksi pertama gelombang gravitasi dari menggabungkan lubang hitam dibuat oleh Ligo dan Virgo pada 2015, 100 tahun setelah Einstein memperkirakan mereka dalam teorinya gravitasi, yang dikenal sebagai Relativitas Umum. Ini dan kekayaan merger “didengar” oleh fasilitas ini karena telah membantu mengkonfirmasi teori “pertumbuhan dengan merger” ini.
Relativitas umum memprediksi bahwa objek dengan massa menyebabkan jalinan ruang dan waktu, atau ruangwaktu, “melengkung.” Gravitasi muncul dari warping ini.
Einstein juga memperkirakan bahwa ketika benda -benda berakselerasi dalam ruangwaktu, ini menyebabkan riak yang memancarkan ke luar pada kecepatan cahaya. Namun, apa yang disebut gelombang gravitasi ini hanya terdeteksi ketika benda-benda yang terlibat benar-benar masif-dan lubang hitam sesuai dengan tagihan. Penggabungan lubang hitam secara intrinsik terkait dengan emisi gelombang gravitasi.
Begitu lubang hitam cukup dekat bersama untuk membentuk biner saat mereka berputar -putar satu sama lain, akselerasi konstan ini (akselerasi adalah perubahan kecepatan Dan arah, sehingga gerakan melingkar mewakili akselerasi abadi) Mengatur kain yang berdering ruangwaktu dengan gelombang gravitasi.
Ketika sistem biner ini memancarkan gelombang gravitasi, riak -riak dalam ruangwaktu membawa momentum sudut. Ini menyebabkan biner mengencang. Dengan kata lain, lubang hitam bergerak lebih dekat bersama.
Hal ini menyebabkan lubang hitam biner memancarkan gelombang gravitasi lebih cepat dan lebih cepat atau pada frekuensi yang meningkat, yang berarti mereka semakin dekat dan lebih dekat. Ini terus berlanjut sampai rasa timbal balik dari lubang hitam ini mengambil alih dan mereka dipaksa bersama, bertabrakan dan menggabungkan.
Penggabungan ini menciptakan lubang hitam anak perempuan yang lebih masif daripada orang tuanya, tetapi tidak cukup total massa karena kehilangan massal dalam “teriakan” frekuensi tinggi dari gelombang gravitasi.
“Saat kami mengamati lebih banyak penggabungan lubang hitam dengan detektor gelombang gravitasi seperti Ligo dan Virgo, menjadi semakin jelas bahwa lubang hitam menunjukkan beragam massa dan putaran, menunjukkan bahwa mereka mungkin telah terbentuk dengan cara yang berbeda,” pemimpin tim Fabio Antonini dari Cardiff University of Fisika Universitas Cardiff University University University Cardiff University University Cardiff University dan kata astronomi dalam pernyataan itu. “Namun, mengidentifikasi skenario pembentukan mana yang paling umum adalah menantang.”
Untuk mengungkap misteri ini, tim melihat data tentang 69 peristiwa gelombang gravitasi yang terdeteksi oleh Ligo dan Virgo.
Apa yang mereka temukan adalah bahwa putaran lubang hitam berubah ketika lubang hitam itu mencapai massa tertentu. Ini mewakili ambang massa yang jelas di mana putaran lubang hitam terus berubah. Pola yang ditemukan oleh tim sesuai dengan model yang menunjukkan lubang hitam tumbuh melalui tabrakan berulang dalam kelompok bintang yang padat.
Dengan menggunakan temuan ini, para ilmuwan sekarang dapat memperbaiki teknik pemodelan komputer yang digunakan untuk mensimulasikan pembentukan dan pertumbuhan lubang hitam.
Ketika sinyal gelombang gravitasi di masa depan terdeteksi oleh fasilitas seperti Ligo, Virgo, yang diusulkan Observatorium Gelombang Gravitasi Bawah Tanah yang dikenal sebagai teleskop Einstein, dan detektor gelombang gravitasi berbasis ruang yang akan datang LISA (antena interferometer laser), model olahan dapat digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan. lebih baik menafsirkan sinyal -sinyal ini.
“Berkolaborasi dengan peneliti lain dan menggunakan metode statistik canggih akan membantu untuk mengkonfirmasi dan memperluas temuan kami, terutama saat kami bergerak menuju detektor generasi berikutnya,” kata anggota tim dan peneliti Universitas Chicago Thomas Callister dalam pernyataannya. “Teleskop Einstein, misalnya, dapat mendeteksi lubang hitam yang lebih besar dan memberikan wawasan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang asal -usul mereka.”
Penelitian tim diterbitkan pada hari Selasa (7 Januari) di jurnal Surat Ulasan Fisik.
Awalnya diposting di Space.com.
