Uzay

‘Karanlık Madde’nin Ürkütücü Yıldızları Şimdiye Kadarki En Büyük Yerçekimi Dalgası Algılamasının Gerisinde Olabilir

0

21 Mayıs 2019’da, 7 milyar ışıkyılı uzaklıktan, yerçekimi dalgası dedektörlerimiz şimdiye kadarki en büyük çarpışmada sarsıldı. Sinyalin analizinden, gökbilimciler, tespitin, Güneş’in kütlesinin sırasıyla 66 ve 85 katı olan iki kara deliğin birbirine çarpmasının sonucu olduğu sonucuna vardılar.

Ama ya başka bir şey olsaydı? Yeni bir çalışma, olayın farklı bir yorumunu sunuyor. Uluslararası bir astrofizik ekibine göre, iki nesnenin kara delikler değil, bozon yıldızları adı verilen gizemli, teorik nesneler olması mümkündür – potansiyel olarak karanlık madde için bulunması zor adaylardan oluşur.

GW 190521 olarak adlandırılan yerçekimi dalgası olayı muhteşem bir keşifti. İki nesnenin birleşmesi sonucu ortaya çıkan nesne, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 142 katı olan bir kara delik olurdu – daha önce hiç tespit edilmemiş olan, kara delik üst kütle aralığı adı verilen ara kütle aralığı içinde.

Bu son derece temizdi, ancak muazzam bir bilmece vardı – çarpışmaya karıştığı iddia edilen 85 adet güneş kütleli kara delik. Modellerimize göre, yıldız kütleli kara delikler gibi tek bir yıldızdan yaklaşık 65 güneş kütlesinin üzerindeki kara delikler oluşamaz.

Bunun nedeni, bu kütle aralığında bir kara delik üretecek olan öncü yıldızların o kadar büyük olmasıdır ki, süpernovaları – çift kararsızlık süpernovaları olarak bilinir – yıldız çekirdeğini tamamen ortadan kaldırmalı ve bir kara deliğe yerçekimsel olarak çökebilecek hiçbir şey bırakmamalıdır.

Yıldızların ‘ikizler’ olarak oluşumuna dair anlayışımız, yıldız kara delik çiftlerinin birleşecek kadar yakın doğmasına tam olarak izin vermezken, muhtemelen açıklama iki küçük kara deliğin birleşmesidir. Ancak verilere tek başına bakarsak, başka bir model daha da iyi uyuyor.

Kara deliğin, iki küçük kara delik arasındaki daha önceki bir birleşmenin ürünü olması mümkündür.s, kara deliğin iki küçük kara delik arasındaki daha önceki bir birleşmenin ürünü olması. İspanya’daki Galiçya Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü’nden Juan Calderon Bustillo liderliğindeki araştırma ekibi, bozon yıldızlarının sayılar için mükemmel bir eşleşme olacağını belirledi.

İspanya’daki Valencia Üniversitesi’nden astrofizikçi José Font, “Sonuçlarımız, veriler göz önüne alındığında iki senaryonun neredeyse ayırt edilemez olduğunu gösteriyor, ancak egzotik bozon yıldızı hipotezi biraz tercih ediliyor,” dedi.

“Bu çok heyecan verici, çünkü bozon-yıldız modelimiz şu an itibariyle çok sınırlı ve büyük iyileştirmelere tabi. Daha gelişmiş bir model bu senaryo için daha da büyük kanıtlara yol açabilir ve aynı zamanda önceki yerçekimini incelememize izin verebilir. bozon-yıldız birleşmesi varsayımı altında dalga gözlemleri. “

Bozon yıldızları şu anda tamamen teoriktir ve daha önce hiç tespit edilmemiştir, ancak özellikle karanlık madde arayışında astronomların ilgisini artırmaktadır.

Kara delikler gibi, genel görelilik tarafından tahmin edilirler ve çok kompakt bir boyutta milyonlarca güneş kütlesine büyüyebilirler.

Daha önce bildirdiğimiz gibi, yıldızların öncelikle fermiyon adı verilen parçacıklardan oluştuğu yerlerde – protonlar, nötronlar, elektronlar, Evrenimizin daha önemli kısımlarını oluşturan şeyler – bozon yıldızları tamamen bozonlardan oluşacaktı. Bu parçacıklar – fotonlar, gluonlar ve ünlü Higgs bozonu dahil – fermiyonlarla aynı fiziksel kuralları takip etmiyor.

Fermiyonlar Pauli dışlama ilkesine tabidir; bu, içinde bulundukları alanı da içeren aynı kuantum durumlarına sahip iki veya daha fazla parçacığa sahip olamayacağınız anlamına gelir. Bununla birlikte, bozonlar üst üste bindirilebilir; bir araya geldiklerinde, büyük bir parçacık veya madde dalgası gibi hareket ederler. Bunu biliyoruz, çünkü bir laboratuarda Bose-Einstein yoğunlaşması dediğimiz şeyi üreterek yapıldı.

Bozon yıldızları söz konusu olduğunda, parçacıklar, farklı değerlerle veya bir ölçek üzerindeki noktalarla tanımlanabilen bir boşluğa sıkıştırılabilir. Doğru düzenlemelerde doğru tür bozonlar verildiğinde, bu ‘skaler alan’ nispeten kararlı bir düzene girebilir.

Bozon yıldızları, bir özellik dışında, aslında kara deliklere çok benzeyebilirler: fotonları durduracak soğurucu bir yüzeye veya bir olay ufkuna sahip değiller, bu yüzden tamamen şeffaf görüneceklerdi. Bunlar temelde uzaydaki Bose-Einstein yoğunlaşmasının kompakt damlacıklarıdır.

Böylesine büyük yıldızları oluşturan sayısız parçacık, ironik bir şekilde, bir elektrondan milyonlarca kat daha az kütleye sahip, inanılmaz derecede hafif olmalıdır.

İlginç bir şekilde, bu tür ultra hafif bozon aynı zamanda karanlık madde için bir aday olabilirdi – Evrenin etrafında yüzen ve hesaba katamadığımız tüm ekstra yerçekiminden sorumlu bilinmeyen, görünmeyen kütle. Dolayısıyla, bozon yıldızlarını bulmak, kozmosun en büyük gizemlerinden birini çözmeye doğru en azından bir yol kat eder.

Ekibin hesaplamalarına göre, GW 190521 iki bozon yıldızı arasında bir birleşme olsaydı, ilgili kütleler ve mesafeler farklı olurdu, ancak 85 güneş kütleli kara delik sorununu çözecekti.

Calderon Bustillo “Birincisi, artık kara deliklerle çarpışmaktan söz etmeyeceğiz, bu da ‘yasaklı’ bir kara delikle uğraşma sorununu ortadan kaldırıyor.

“İkincisi, bozon yıldız birleşmeleri çok daha zayıf olduğu için, LIGO ve Başak tarafından tahmin edilenden çok daha yakın bir mesafe çıkarıyoruz. Bu, son kara delik için yaklaşık 250 güneş kütlesiyle çok daha büyük bir kütleye yol açıyor. orta kütleli bir kara deliğin oluşumunun gerçekliğini koruduğuna tanık oldu. “

Takımın senaryosunda, iki bozon yıldızı çarpıştığında, kararsız hale gelebilecek ve bir kara deliğe düşebilecek daha büyük bir bozon yıldızı oluşturdular, bu nedenle, görebilseydik bile, bozon yıldızının yorumunun doğru olup olmadığını söylemek imkansız. açıkça revize edilmiş 1,9 milyar ışıkyılı uzaklıkta.

Bunun yerine, analiz bize gelecekte cevap bulma umuduyla bozon yıldızlarının yanı sıra kara delikler bağlamında ilerleyen orta kütleli yerçekimi dalgası olaylarını incelemek için araçlar sunuyor.

İspanya’daki Aveiro Üniversitesi’nden astrofizikçi Carlos Herdeiro, “Bu ve diğer yerçekimi dalgası gözlemlerinin müteakip analizi ile doğrulanırsa, sonucumuz uzun süredir aranan bir karanlık madde adayı için ilk gözlemsel kanıtı sağlayacaktır” dedi.

Araştırma yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.

.

Profesör

Bilinen En Eski Mumyalama ‘Tarifi’ Keşfedildi ve Yoğun

Previous article

600.000’den Fazla Kadın Üzerinde Yapılan Çalışma, Neredeyse Yarısının Yanlış İYE Tedavisi Gördüğünü Gösteriyor

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Uzay