ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ ವಿಲೀನ: ಬಹು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆ   

ಎರಡರ ವಿಲೀನ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಸ್ಪೈರಲ್, ವಿಲೀನ ಮತ್ತು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತಗಳು. ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೊನೆಯ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತವು ಬಹಳ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಎನ್‌ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ. ಬೈನರಿಯಿಂದ ಡೇಟಾದ ಮರು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ವಿಲೀನದ ಈವೆಂಟ್ GW190521 ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ, ವಿಲೀನದ ಸಿಗ್ನೇಚರ್ ಆಫ್ಟರ್‌ಶಾಕ್‌ಗಳ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಏಕರೂಪದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ದುರ್ಬಲ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ಅದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ರೂಪಕ್ಕೆ ನೆಲೆಗೊಂಡಂತೆ. ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಹು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಆವರ್ತನಗಳ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆ ಇದು. ಅಂಟಿಕೊಂಡ ನಂತರ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಬೆಲ್ 'ರಿಂಗ್' ಮಾಡಿದಂತೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಂಗಲ್ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ವಿಲೀನದ ನಂತರ ರೂಪುಗೊಂಡ 'ಉಂಗುರಗಳು' ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಮಂಕಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಸ್ಥಿರ ರೂಪವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮೊದಲು. ಮತ್ತು, ಗಂಟೆಯ ಆಕಾರವು ಬೆಲ್ ರಿಂಗಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದೇ ರೀತಿ, ಕೂದಲು ಇಲ್ಲದ ಪ್ರಮೇಯ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರಕಾರ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಅಂತಿಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ.  

ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳು. ಯಾವಾಗ ಎರಡು ಪರಿಭ್ರಮಿಸುವುದು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಒಂದರ ಸುತ್ತಲೂ ಸುರುಳಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಒಗ್ಗೂಡಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಬಟ್ಟೆ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ಅವರ ಸುತ್ತಲಿನ ಸಮಯವು ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಹೊರಕ್ಕೆ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 2015 ರಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರವು LIGO ನ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಎರಡರ ವಿಲೀನದಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು 1.3 ಶತಕೋಟಿ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಷಗಳ ದೂರ, ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಈಗ ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ವಾರಕ್ಕೊಮ್ಮೆ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.   

ವಿಲೀನ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಯಾವಾಗ ಎರಡು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಅವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕಕ್ಷೆ ಪರಸ್ಪರ ದುರ್ಬಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು. ಬೈನರಿ ಕ್ರಮೇಣ ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ಚಿಕ್ಕದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಕಕ್ಷೆಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಶಕ್ತಿಯು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋದಂತೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು. ಇದು ಸ್ಪೂರ್ತಿದಾಯಕ ಹಂತ ಒಗ್ಗೂಡುವಿಕೆ. ಮುಂದಿನದು ವಿಲೀನ ಹಂತ ಯಾವಾಗ ಎರಡು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಏಕವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವಷ್ಟು ಹತ್ತಿರವಾಗು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ವಿಕೃತ ಆಕಾರದೊಂದಿಗೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು (GWs) ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಈಗ ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ-ತರಂಗ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳಿಂದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದಾಖಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.  

ವಿಲೀನದ ಹಂತವು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಹಂತವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ ರಿಂಗ್ಡೌನ್ ಹಂತ ಇದರಲ್ಲಿ ಫಲಿತಾಂಶದ ಏಕ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಅಥವಾ ಗೋಳಾಕಾರದ ರೂಪವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ತೇವವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಲೀನದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ GW ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಮಸುಕಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂಟಿಕೊಂಡ ನಂತರ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಬೆಲ್ 'ರಿಂಗ್' ಆಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಂಗಲ್ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ 'ಉಂಗುರಗಳು' ಹೆಚ್ಚು ಮಂಕಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಸ್ಥಿರ ರೂಪವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮೊದಲು.  

ಮಸುಕಾದ ಬಹು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಎರಡರ ವಿಲೀನದ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಪತ್ತೆಯಾಗಿಲ್ಲ.  

ಬೈನರಿಯ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಹು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ. ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ವಿಲೀನ ಘಟನೆ GW190521. ಅವರು ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಸಮಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸದೆ ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮರೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಟೋನ್‌ಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಿದರು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಂಡದ್ದನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದರು. ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ವಿಲೀನದ ನಂತರ ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಇದನ್ನು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶವು ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಸಂಶೋಧಕರು "ನೋ-ಹೇರ್ ಪ್ರಮೇಯ" (ಅದು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮಾಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಮೂಲಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಯಾವುದೇ "ಕೂದಲು" ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ಏನೂ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ.  

ಇದು ಒಂದು ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಏಕೆಂದರೆ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಾಗುವ ಮೊದಲು ಬಹು ರಿಂಗ್‌ಡೌನ್ ಆವರ್ತನಗಳ ವೀಕ್ಷಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ.  

 *** 
 

ಮೂಲಗಳು:   

1. ಕ್ಯಾಪಾನೊ, ಸಿಡಿ ಇತರರು. 2023. ವಿಚಲಿತ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರದಿಂದ ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಕ್ವಾಸಿನಾರ್ಮಲ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್. ಭೌತಿಕ ವಿಮರ್ಶೆ ಪತ್ರಗಳು. ಸಂಪುಟ 131, ಸಂಚಿಕೆ 22. 1 ಡಿಸೆಂಬರ್ 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402  
2. Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. ಸುದ್ದಿ – ಯಾರಿಗೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ ಉಂಗುರಗಳು. ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160 

***