เมื่อหลุมดำชนกัน พวกมันจะทำให้กาลอวกาศรอบๆ เกิดการกระดิก ทำให้เกิดรังสีจำนวนมากที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วง นั่นคือสิ่งที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ทำนายไว้ แต่แบบจำลองคอมพิวเตอร์ได้ต่อสู้มานานกว่า 30 ปีเพื่อสร้างคลื่นเหล่านั้นขึ้นมาใหม่ เนื่องจากความซับซ้อนทางคณิตศาสตร์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพและแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของหลุมดำ ผู้สร้างแบบจำลองจึงไม่ประสบความสำเร็จในการทำให้หลุมดำชนกัน โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทำแทน
แรงกระเพื่อมของแรงโน้มถ่วง การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แบบใหม่
ได้จำลองการแผ่รังสีความโน้มถ่วง (คลื่นสีเหลืองและสีส้ม) ที่เกิดขึ้นเมื่อหลุมดำ 2 หลุมรวมกัน (ตรงกลาง)
องค์การนาซ่า
ตอนนี้ ทั้งสองทีมแยกกันรายงานว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการจำลองการรวมตัวของหลุมดำสองหลุมและการผลิตคลื่นความโน้มถ่วงของเหตุการณ์
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
“นี่เป็นความก้าวหน้าไม่เพียงแต่ในทฤษฎีสัมพัทธภาพเชิงตัวเลขเท่านั้น แต่ยังเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการเตรียมเราให้พร้อมสำหรับการสังเกตคลื่นแรงโน้มถ่วง” Stuart Shapiro นักทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ที่ Urbana-Champaign ให้ความเห็น
“มันยังเป็นการเชื่อมโยงอย่างจริงจังครั้งแรกระหว่างจักรวาลวิทยาและการรวมตัวของหลุมดำ”
ผู้สังเกตการณ์ได้เริ่มค้นหาคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้เครือข่ายภาคพื้นดินหลายแห่ง (SN: 1/8/00, p. 26: มีให้สำหรับสมาชิกที่Catch a Wave ) เครื่องตรวจจับตามอวกาศมีกำหนดเปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษหน้า คลื่นที่อธิบายโดยแบบจำลองใหม่ “กำลังบอกเครื่องตรวจจับว่าควรมองหาอะไร” Carlos Lousto จาก University of Texas at Brownsville กล่าว
อดีตคืออารัมภบท
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้
ติดตาม
Lousto และเพื่อนร่วมงานของเขา ตลอดจนกลุ่มที่นำโดย John Baker และ Joan Centrella จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ใน Greenbelt, Md. อธิบายงานบางส่วนของพวกเขาใน จดหมายทบทวน ทางกายภาพฉบับ วันที่ 24 มีนาคม ทั้งสองกลุ่มยังรายงานการจำลองใหม่ในการตรวจสอบทางกายภาพ D ที่กำลังจะมี ขึ้น
ก่อนหน้านี้ ผู้สร้างแบบจำลองได้จำลองคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนกันของดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นลูกนิวตรอนขนาดเท่าเมือง แต่การชนกันของหลุมดำทำให้เกิดปัญหามากกว่า แรงโน้มถ่วงของคู่มหึมาดังกล่าวบีบพื้นที่และเวลาให้ถึงจุดที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด ซึ่งเรียกว่าภาวะเอกฐานที่โปรแกรมคอมพิวเตอร์จัดการได้ยาก
นักวิจัยบางคนรวมถึงทีมที่นำโดย Baker และ Lousto จัดการกับภาวะเอกฐานโดยแยกมันออกมา “ในมุมหนึ่งของตารางคอมพิวเตอร์ที่รหัสคอมพิวเตอร์ไม่เคยเห็น” Shapiro อธิบาย “คนส่วนใหญ่ที่คิดเกี่ยวกับวิธีนี้กลัวที่จะลองทำ” เขากล่าว ชาปิโรกล่าวว่ากลยุทธ์ดังกล่าวดูเหมือนจะล้มเหลว เพราะผู้คนคิดว่า “คุณหนี [จากภาวะเอกฐาน] ได้ แต่คุณซ่อนไม่ได้”
อย่างไรก็ตาม วิธีการง่ายๆ ทำให้ผู้สร้างแบบจำลองสามารถเฝ้าดูคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำมวลเท่ากันสองแห่งที่โคจรรอบกันในช่วงเวลาวิกฤติเป็นชั่วโมงหรือเป็นวินาทีก่อนที่พวกมันจะรวมตัวกัน
งานที่ใหม่กว่าโดยทีม Goddard มุ่งเน้นไปที่การชนกันของหลุมดำซึ่งวัตถุใดวัตถุหนึ่งหนักกว่าอีกวัตถุหนึ่ง ในการชนกันที่มีมวลไม่เท่ากัน คลื่นความโน้มถ่วงจะกระจุกตัวในทิศทางเฉพาะ ขับเคลื่อนวัตถุที่ผสานกันไปในทิศทางตรงกันข้าม
การเตะดังกล่าวอาจมีบทบาทสำคัญในการเติบโตของหลุมดำมวลมหาศาลเมื่อเอกภพมีอายุประมาณครึ่งพันล้านปี ใจกลางของกาแลคซีใหม่เกือบทุกแห่งในตอนนั้นอาจเป็นที่ตั้งของหลุมดำที่ยังใหม่อยู่ การชนกันระหว่างหลุมดำที่มีขนาดไม่เท่ากัน 2 หลุมอาจทำให้เกิดการเตะของคลื่นความโน้มถ่วงที่ใหญ่พอที่จะผลักสมาชิกของทั้งคู่ออกจากกาแลคซีบ้านเกิด ทำให้หลุมดำหรือกาแล็กซีของพวกมันไม่เติบโตต่อไปอีก
ความแรงของการเตะที่เปิดเผยจากการจำลองก็อดดาร์ดชี้ให้เห็นว่าคลื่นความโน้มถ่วงสามารถควบคุมการเติบโตของหลุมดำและกาแล็กซีได้
การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึง “ปัญหาใหญ่ทางจักรวาลวิทยาที่ว่า … หลุมดำมวลมหาศาลในกาแลคซีเติบโตเป็นหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นได้อย่างไร” ชาปิโรกล่าว
credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> UFABET เว็บตรง
