Identificação de velocidade de chute grande o suficiente para evento de onda gravitacional individual após fusão de buraco negro binário
A massa remanescente e o Doppler deslocaram a massa remanescente para GW200129, conforme inferido no quadro do detector. Há um redshift geral, pois a direção do chute na Fig. 3 é apontada (aproximadamente) para longe do observador. No entanto, como essas distribuições são muito próximas, não esperamos que os testes de ringdown do GR sejam impactados pelo kick para este evento. Crédito:Cartas de Revisão Física (2022). DOI:10.1103/PhysRevLett.128.191102
Uma equipe de pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional na Alemanha e de várias instituições nos EUA identificou uma velocidade de chute grande o suficiente para um evento de onda gravitacional individual depois de observar uma fusão de buracos negros binários – a primeira. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Letters , o grupo descreve seu estudo da fusão de buracos negros binários GW200129_065458 (agora chamada GW200129) e usando modelos para estimar sua velocidade de recuo. Pesquisas anteriores mostraram que os buracos negros emitem ondas gravitacionais. Quando dois deles orbitam um ao outro, essas ondas gravitacionais também emitem energia devido ao seu momento angular. Isso pode fazer com que suas órbitas se apertem até que eventualmente se encontrem. Uma vez que o fazem, eles se fundem em um grande buraco negro com um novo caminho orbital. As leis da física sugerem que quando dois desses corpos colidem e se fundem, pode ocorrer um chute, onde as ondas gravitacionais combinadas emitidas pelo buraco negro recém-formado são emitidas principalmente em uma direção. Quando isso acontece, o buraco negro sofre um recuo na outra direção, movendo-se mais rápido do que qualquer um de seus dois buracos negros originais.
Neste novo esforço, os pesquisadores sugerem que o recuo oposto experimentado por GW200129 foi forte o suficiente para empurrar o buraco negro além de sua velocidade de escape, ejetando-o de sua galáxia. Pesquisas anteriores mostraram que alguns buracos negros viajam mais rápido do que deveriam com base na teoria - eles sugerem que tais observações são devido a colisões binárias resultando em chutes de recuo opostos. Uma simulação da fusão do buraco negro GW200129, mostrando a precessão do plano orbital e o sinal gravitacional esperado. Após a fusão, o buraco negro final é chutado na direção descendente. Crédito:V. Varma/Max Planck Institute for Gravitational Physics Os pesquisadores foram os primeiros a observar um evento de fusão binária que mostrou uma assinatura forte e clara de uma mudança na orientação do eixo rotacional de seu corpo rotativo em seus dados de ondas gravitacionais. Eles usaram esses dados para criar simulações teóricas, calculando seu chute em aproximadamente 1.500 km/s. Para comparação, a velocidade de escape da Via Láctea é de apenas 550 km/s, o que sugere que o chute experimentado pelo GW200129 foi forte o suficiente para empurrá-lo para fora de sua galáxia. + Explorar mais
Novo método prevê quais buracos negros escapam de suas galáxias
