物理學(xué)家創(chuàng)建環(huán)狀黑洞新模型
物理學(xué)家創(chuàng)建環(huán)狀黑洞新模型Credit: Arxiv: DOI: 10.48550/arxiv.2208.07380
（神秘的物理地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by California Institute of Technology）：當(dāng)兩個(gè)黑洞相互碰撞形成一個(gè)新的更大的黑洞時(shí)，它們猛烈地?cái)噭?dòng)周圍的學(xué)家新模型時(shí)空，向四面八方發(fā)出漣漪，創(chuàng)建濟(jì)南歷城酒店上門服務(wù)靠譜電vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)稱為引力波。環(huán)狀黑洞以前對(duì)黑洞碰撞的物理研究使用線性數(shù)學(xué)來模擬引力波的行為，這意味著向外波動(dòng)的學(xué)家新模型引力波不會(huì)相互影響或相互作用。現(xiàn)在，創(chuàng)建一項(xiàng)新的環(huán)狀黑洞分析更詳細(xì)地模擬了相同的碰撞，并揭示了所謂的物理濟(jì)南歷城酒店上門服務(wù)靠譜電vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)非線性效應(yīng)。
加州理工學(xué)院的學(xué)家新模型研究生基夫·米特曼(Keefe Mitman)說:“非線性效應(yīng)是當(dāng)波浪在海灘頂部撞擊時(shí)發(fā)生的事情，”他與索爾·特考斯基(Saul Teukolsky，創(chuàng)建74年博士)一起工作，環(huán)狀黑洞索爾·特考斯基是物理加州理工學(xué)院的理論天體物理學(xué)的羅賓遜教授，并在康奈爾大學(xué)任職。學(xué)家新模型
“海浪相互作用，創(chuàng)建相互影響，而不是獨(dú)自前行。對(duì)于像黑洞合并這樣劇烈的事情，我們預(yù)料到了這些影響，但直到現(xiàn)在才在我們的模型中看到它們。從我們的模擬中提取波形的新方法使我們有可能看到非線性。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上，由加州理工學(xué)院、哥倫比亞大學(xué)、密西西比大學(xué)、康奈爾大學(xué)和馬克斯·普朗克引力物理研究所的研究人員組成。
在未來，新模型可用于了解更多關(guān)于實(shí)際黑洞碰撞的信息，自2015年首次直接探測(cè)到來自太空的引力波以來，LIGO(激光干涉儀引力波天文臺(tái))一直在例行觀測(cè)這些黑洞碰撞。LIGO將在今年晚些時(shí)候重新啟動(dòng)，在此之前將進(jìn)行一系列升級(jí)，使探測(cè)器對(duì)引力波更加敏感。
米特曼和他的同事是一個(gè)名為模擬極端時(shí)空合作，或SXS的團(tuán)隊(duì)的一部分。由Teukolsky與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者基普·索恩(1962年出生)、加州理工學(xué)院榮譽(yù)退休理論物理學(xué)教授Richard P. Feynman合作建立的SXS項(xiàng)目使用超級(jí)計(jì)算機(jī)來模擬黑洞合并。超級(jí)計(jì)算機(jī)使用阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對(duì)論方程模擬黑洞在螺旋聚集和合并時(shí)的演化過程。事實(shí)上，Teukolsky是第一個(gè)理解如何使用這些相對(duì)論方程來模擬黑洞碰撞的“振鈴”階段的人，這發(fā)生在兩個(gè)巨大的物體合并之后。
“需要超級(jí)計(jì)算機(jī)來對(duì)整個(gè)信號(hào)進(jìn)行精確的計(jì)算:兩個(gè)軌道黑洞的運(yùn)動(dòng)，它們的合并，以及沉降到一個(gè)靜止的殘余黑洞，”Teukolsky說。“沉降階段的線性處理是我很久以前在Kip指導(dǎo)下的博士論文的主題。這個(gè)階段的新的非線性處理將允許對(duì)波進(jìn)行更精確的建模，并最終對(duì)廣義相對(duì)論是否是黑洞的正確引力理論進(jìn)行新的測(cè)試。”
到目前為止，SXS模擬已經(jīng)被證明有助于識(shí)別和描述LIGO探測(cè)到的近100個(gè)黑洞。這項(xiàng)新的研究代表了該團(tuán)隊(duì)第一次在振鈴階段的模擬中發(fā)現(xiàn)了非線性效應(yīng)。
“想象有兩個(gè)人在蹦床上，”米特曼說。“如果他們輕輕地跳，他們不應(yīng)該對(duì)另一個(gè)人產(chǎn)生太大的影響。當(dāng)我們說一個(gè)理論是線性的時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。但是如果一個(gè)人開始用更多的能量彈跳，那么蹦床就會(huì)扭曲，另一個(gè)人就會(huì)開始感受到他們的影響。這就是我們所說的非線性:蹦床上的兩個(gè)人因?yàn)閷?duì)方的存在和影響而經(jīng)歷新的振蕩。”
用引力術(shù)語來說，這意味著模擬產(chǎn)生了新類型的波。“如果你在大浪下面挖得更深，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)具有獨(dú)特頻率的額外的新波浪，”米特曼說。
總的來說，這些新的模擬將幫助研究人員更好地描述LIGO觀測(cè)到的未來黑洞碰撞的特征，并更好地測(cè)試愛因斯坦的廣義相對(duì)論。
哥倫比亞大學(xué)的合著者M(jìn)acarena Lagos說，“這是為下一階段的引力波探測(cè)做準(zhǔn)備的一大步，這將加深我們對(duì)這些發(fā)生在宇宙偏遠(yuǎn)地區(qū)的令人難以置信的現(xiàn)象中的重力的理解。” |
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