Dua tim independen telah menunjukkan bahwa gelombang gravitasi yang berasal dari sisa-sisa penggabungan lubang hitam yang terdistorsi harus berinteraksi dengan diri mereka sendiri. Dengan memasukkan efek nonlinier ini ke dalam model mereka, satu tim dipimpin oleh Keefe Mitman di Caltech, menemukan bahwa mereka dapat mereplikasi sinyal gelombang gravitasi dari lubang hitam "berdering" yang disimulasikan hingga 100 kali lebih akurat daripada pendekatan sebelumnya. Tim lain sampai pada kesimpulan yang sama dan dipimpin oleh Mark Ho-Yeuk Cheung di Universitas Johns Hopkins
Menyusul penggabungan dua lubang hitam yang keras dan energik, lubang hitam terdistorsi yang tercipta harus dengan cepat menetap dalam keadaan seimbang. Untuk mencapai kondisi mapan ini, objek melepaskan energi dalam jumlah yang sangat besar dalam bentuk gelombang gravitasi (GW), dalam proses yang disebut ringdown lubang hitam.
Pada tahun 1973, tim yang dipimpin oleh Saulus Teukolsky adalah yang pertama memodelkan GW dari ringdown – lebih dari 40 tahun sebelum GW pertama menggabungkan lubang hitam terdeteksi oleh observatorium LIGO. Namun pada saat itu, Teukolsky dan rekannya hanya menganggap distorsi kecil pada sisa lubang hitam, sesuatu yang sekarang kita ketahui bukanlah gambaran yang baik tentang apa yang terjadi setelah penggabungan.
Distorsi besar
“Karena penggabungan lubang hitam sangat keras, distorsi akhir lubang hitam seringkali besar,” jelas Mitman. "Ini berarti bahwa kita harus mengharapkan efek nonlinier [seperti] efek dari GW yang berinteraksi dengan dirinya sendiri saat menyebar melalui ruangwaktu di dekat lubang hitam, menghasilkan gelombang baru."
Meskipun demikian, ahli astrofisika sejauh ini berpegang pada gagasan bahwa efek nonlinier harus terlalu kecil untuk muncul dalam sinyal GW yang dapat diamati. Akibatnya, mereka hanya mempertimbangkan efek linier yang dihitung oleh tim Teukolsky.
Dalam satu studi baru, Mitman, Teukolsky, dan rekan menggunakan pendekatan yang lebih maju untuk memodelkan ringdown lubang hitam. Mengikuti saran dari anggota tim Makarena lagos di Universitas Columbia, tim mengembangkan cara baru untuk mempertimbangkan bagaimana sebuah model dapat menggambarkan interaksi diri dari GW yang dipancarkan setelah penggabungan lubang hitam.
Lagos menjelaskan, “Kami telah meningkatkan model GW dengan menyertakan interaksi gravitasi nonlinear. Kami mempertimbangkan berbagai simulasi numerik dari penggabungan lubang hitam, yang berisi interaksi linier dan nonlinier. Kami kemudian menghitung seberapa baik model nonlinier kami mereproduksi simulasi.”
Model lebih presisi
Seperti yang mereka perkirakan, pendekatan baru tim memungkinkan mereka mereplikasi sinyal GW realistis jauh lebih dekat daripada sebelumnya. “Dengan memasukkan istilah nonlinier ini, daripada istilah linier yang lebih dikenal yang ditemukan oleh Teukolsky, kami dapat membuat model GW yang dibuat dalam simulasi numerik kami dengan lebih tepat,” lanjut Mitman. "Ini berarti bahwa ketika lubang hitam turun ke kondisi stabil, dering itu adalah proses nonlinier."
Dengan menganalisis berbagai simulasi penggabungan lubang hitam, para peneliti menemukan bahwa efek nonlinier dapat mencapai hingga 10% dari sinyal GW – menjadikannya jauh lebih berpengaruh daripada yang diasumsikan oleh penelitian sebelumnya. Secara keseluruhan, ini berarti tim dapat memodelkan ringdown lubang hitam sekitar 100 kali lebih akurat daripada pendekatan linier murni.
Perhatian diperlukan saat menguji relativitas umum Einstein menggunakan gelombang gravitasi
Tim yang dipimpin oleh Cheung sampai pada kesimpulan yang sama dan bersama-sama hasilnya dapat memiliki implikasi penting bagi kemampuan astronom untuk menyelidiki struktur interior lubang hitam dari sinyal GW yang mereka pancarkan selama ringdown. “Untuk mengekstrak informasi fisik dari sinyal GW, kami memerlukan model analitik yang sangat akurat yang menghubungkan properti lubang hitam dengan fitur dalam sinyal yang terdeteksi,” jelas Lagos. “Hasil kami berarti bahwa efek nonlinier sebenarnya penting dan perlu disertakan dalam deteksi GW di masa mendatang.”
Dengan pemahaman yang lebih baik bahwa ringdown bersifat nonlinier, tim berharap penemuan mereka dapat segera membantu para astronom untuk lebih menjelaskan perilaku misterius lubang hitam.
Mungkin yang paling penting, mereka juga memungkinkan para peneliti untuk menguji teori relativitas umum Albert Einstein – yang mengatur dinamika lubang hitam – di lingkungan paling ekstrem yang dikenal astrofisika. Dengan presisi yang ditawarkan oleh model tim, tes ini mungkin akhirnya terbukti cukup ketat untuk mendorong teori Einstein ke batasnya – yang memungkinkan munculnya fisika baru dan menarik. Namun, ahli astrofisika harus menunggu hingga observatorium GW generasi berikutnya online karena fasilitas LIGO–Virgo saat ini diperkirakan tidak dapat mendeteksi efek nonlinier.
Penelitian tersebut dijelaskan dalam Surat Tinjauan Fisika.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-from-merging-black-holes-go-nonlinear/
- :adalah
- $NAIK
- 100
- a
- kemampuan
- Sanggup
- Tentang Kami
- Akun
- tepat
- akurat
- sebenarnya
- maju
- Setelah
- jumlah
- Menganalisa
- Analytical
- dan
- pendekatan
- pendekatan
- ADALAH
- AS
- diasumsikan
- At
- BE
- karena
- sebelum
- perilaku
- Lebih baik
- Black
- Black Hole
- lubang hitam
- by
- dihitung
- bernama
- CAN
- rapat
- rekan
- COLUMBIA
- bagaimana
- kesimpulan
- Terhubung
- Mempertimbangkan
- dianggap
- terus
- bisa
- dibuat
- terbaru
- menggambarkan
- dijelaskan
- deskripsi
- terdeteksi
- dikembangkan
- menemukan
- selama
- dinamika
- efek
- aktif
- energi
- cukup
- lingkungan
- Kesetimbangan
- menarik
- mengharapkan
- diharapkan
- Menjelaskan
- Menjelaskan
- ekstrak
- ekstrim
- Fitur
- terakhir
- Akhirnya
- Pertama
- berikut
- Untuk
- bentuk
- ditemukan
- dari
- masa depan
- Umum
- Teori Relativitas Umum
- menghasilkan
- generasi
- Go
- baik
- mengatur
- gravitasi
- Gelombang gravitasi
- gaya berat
- Terjadi
- Memiliki
- Dimiliki
- membantu
- membantu
- Lubang
- Lubang
- berharap
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- Namun
- http
- HTTPS
- ide
- gambar
- implikasi
- penting
- ditingkatkan
- in
- memasukkan
- Termasuk
- independen
- Berpengaruh
- informasi
- berinteraksi
- berinteraksi
- interaksi
- pedalaman
- isu
- IT
- NYA
- Diri
- jpg
- Tahu
- dikenal
- Lagos
- besar
- Dipimpin
- batas
- Membuat
- max-width
- cara
- anggota
- Bergabung
- Penggabungan
- penggabungan
- model
- pemodelan
- model
- lebih
- paling
- NASA
- Alam
- Dekat
- perlu
- Perlu
- New
- berikutnya
- obyek
- observatorium
- of
- ditawarkan
- ONE
- secara online
- Lainnya
- fisik
- Fisika
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- perlu
- tepat
- Ketelitian
- diprediksi
- sebelumnya
- penyelidikan
- proses
- properties
- Rasakan itu
- murni
- Dorong
- segera
- agak
- mencapai
- realistis
- Pers
- penelitian
- peneliti
- mengakibatkan
- Hasil
- ulasan
- menyelesaikan
- harus
- Menunjukkan
- ditunjukkan
- Sinyal
- sinyal
- mirip
- simulasi
- kecil
- So
- sejauh ini
- beberapa
- sesuatu
- Negara
- mantap
- Masih
- studi
- Belajar
- seperti itu
- tim
- tim
- istilah
- uji
- pengujian
- tes
- bahwa
- Grafik
- mereka
- Mereka
- diri
- Ini
- Melalui
- kuku ibu jari
- waktu
- kali
- untuk
- bersama
- terlalu
- benar
- pemahaman
- universitas
- berbagai
- menunggu
- Gelombang
- ombak
- Cara..
- BAIK
- Apa
- yang
- akan
- dengan
- tahun
- zephyrnet.dll