طیف سنجی برای ادغام‌ سیاه‌چاله دوتایی ناهمسان

چکیده: طیف سنجی و تجزیه و تحلیل طیفی امروزه به طور گسترده برای مطالعه اشیاء مختلف با استفاده از موج‌های نوری و صوتی استفاده می‌شود. همه اشیاء بر اساس ترکیب و ساختار خود دارای فرکانس‌های طبیعی هستند، که این شامل سیاه‌چاله‌ها که مدهای شبه طبیعی (QNMs) را از خود نشان می‌دهند، می شود. این مدها در سیاه چاله ها می‌توانند از طریق امواج‌ گرانشی در ادغام‌های سیاه‌چاله‌های دوتایی شناسایی شوند. نظریه اینشتین پیش‌بینی می‌کند چگونه سیاه‌چاله‌ها لرزش می‌کنند و چه فرکانس‌های QNM مجاز هستند. مشاهده بیش از یک حالت (QNM) در میرآوای سیاه چاله می‌تواند پیش‌بینی اساسی نظریه اینشتین را آزمایش کند. من عضو یک تیم بین‌المللی در طیف سنجی سیاه‌چاله هستم و یافته‌های اخیر ما، که در Abedi و همکاران 2023 و Capano و همکاران 2023 توضیح داده شده است، شواهد مشاهده‌پذیر قابل توجهی برای طیف میرآوای چندمدی سیاه‌چاله را در هنگام رویداد موج گرانشی GW190521 ارائه می‌دهد. این رویداد دو خط طیف سنجی را نشان داد، که به فرکانس‌های طبیعی ۶۳ هرتز و ۹۸ هرتز برای این سیاه چاله متناظر بودند، که پس از تنها ۰.۰۲ ثانیه ناپدید شدند. در این تحقیق ما آزمون های مختلفی را برای سنجش واقعی بودن این یافته مورد ارزیابی قرار دادیم. ما همبستگی قوی بین نسبت جرم و بیز فاکتور برای مدهای میرآوا را پیدا کردیم. مقادیر بیز فاکتور و وابستگی زمانی، و زمان اوج مد (3،3،0) با آنچه که با تجزیه و تحلیل رویداد واقعی GW190521 یافت شده، همخوانی دارد، به ویژه برای سیستم‌های با نسبت جرم بالا.