Fisikawan Menghabiskan Lubang Gelap yang Berputar Cepat untuk Mengelak ke Topik yang Gelap

  • Share
Fisikawan Menghabiskan Lubang Gelap yang Berputar Cepat untuk Mengelak ke Topik yang Gelap thumbnail
Fisikawan Menghabiskan Lubang Gelap yang Berputar Cepat untuk Mengelak ke Topik yang Gelap thumbnail

Boson ultralight – partikel hipotetis dengan beban lebih rendah dari satu miliar massa elektron – mungkin bertanggung jawab atas topik menyedihkan Alam Semesta. Dalam studi kontemporer, tim fisikawan dunia dari AS, Belanda, Belgia, dan Hong Kong mencari boson ultralight menggunakan lubang berbayang yang berputar cepat.

An artist’s impression of a rotating black hole. Image credit: Sci-News.com / Zdeněk Bardon / ESO.

Kesan artis perihal lubang teduh yang berputar. Skor kredit gambar: Sci-Berita.com / Zdeněk Bardon / ESO.

Awan boson ultralight – sebanding dengan sumbu – dapat menghasilkan sekitar a tanpa peringatan spinning shaded hole, kalau radius hole yang diarsir hanya mirip panjang gelombang boson.

Cloud tanpa peringatan mengekstrak momentum sudut dari lubang yang diarsir, dan menguranginya menjadi tag atribut yang Bergantung pada massa boson serta massa dan tumpangan lubang yang diarsir.

Berdasarkan kebenaran ini, pengukuran massa dan tumpangan lubang yang diarsir mampu jadi lemah untuk yang ada atau tidak termasuk eksistensi boson semacam itu.

“Kalau boson ada, kami akan menanyakan bahwa lubang teduh kuno dengan massa yang sesuai tidak menyerap putaran besar, karena awan boson akan menyerap sebagian besar perihal itu, “kata Kwan Yeung (Ken) Ng, seorang mahasiswa pascasarjana di Institut Astrofisika dan Studi Keep Kavli MIT.

” Ini menyiratkan bahwa penemuan lubang teduh dengan putaran besar dapat ru mengetahui eksistensi boson dengan beban tertentu. ”

Dari temuan mereka, Ng dan rekannya melihat melalui 45 binari lubang teduh yang dilaporkan oleh Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) dan pendamping detektor Virgo.

Poly lubang yang teduh – antara 10 dan 70 beban volta – ulangi bahwa kalau mereka berinteraksi dengan boson ultralight, partikel akan berada di antara 1 10 – 13 eV (electronvolts) dan sepasang 10 – 11 massa eV.

Untuk setiap lubang yang diarsir, para peneliti menghitung tumpangan yang harus diserapnya kalau lubang yang diarsir menjadi berputar ke bawah oleh boson ultralight dalam rentang massa yang sesuai.

Dari prognosisnya, dua lubang berbayang menonjol: GW190412 dan GW190517.

Sangat baik karena ada kebanyakan berjalan dengan susah payah untuk objek fisik – gerakan lembut – ada perjalanan tinggi di mana lubang yang teduh dapat berputar. GW190517 berputar di ujung paling banyak.

Para ilmuwan menghitung bahwa kalau boson ultralight ada, mereka akan menyerap dan menyeret perjalanannya ke bawah sebagian dari dua.

“Kalau mereka ada, barang-barang ini akan menyerap momentum sudut yang cukup banyak,” kata Dr. Salvatore Vitale, seorang fisikawan di MIT.

Tim Juga diketahui banyak sekali macam bahwa ada kemungkinan Anda mungkin akan mempertimbangkan cara untuk membuat lubang besar berputar ‘, sementara hanya mempertimbangkan eksistensi boson ultralight.

Mari kita merangkul , lubang teduh mungkin juga dipintal oleh boson tetapi kemudian dipercepat lagi melalui interaksi dengan cakram akresi di sekitarnya, cakram topik dari mana lubang teduh juga dapat menyedot energi dan momentum.

“Setelah Anda mencapai matematika, Anda memahami bahwa membutuhkan waktu terlalu lama untuk naik ke h yang teduh ole ke panggung yang kita ternganga di sini. Jadi, kita mampu dengan aman mengabaikan manufaktur ride-up ini, “Ng mengakui.

Dengan kata lain, kemungkinan besar putaran berlebih dari lubang yang teduh tidak lagi mungkin terjadi karena adanya arena alternatif. di mana boson ultralight juga ada.

Mengingat beban dan putaran yang berlebihan dari kedua lubang berbayang, penulis siap untuk mengesampingkan eksistensi boson ultralight dengan beban antara 1,3 10 – 13 eV dan sepasang 7 10 – 13 eV.

“Kami sudah absolut mengecualikan beberapa bentuk boson dalam rentang massa ini,” saya Dr. Vitale.

“Karya ini juga mengungkapkan bagaimana deteksi gelombang gravitasi dapat berkontribusi dalam pencarian partikel paling fundamental.”

Hasilnya dipublikasikan di jurnal Surat Ikhtisar Fisik .

_____

Ken Passable.Y. Ng dkk . 2021. Batasan pada Boson Skalar Ultralight dalam Pengukuran Jejak Lubang Gelap dari LIGO-Virgo GWTC-2. Fis. Pdt. Lett 126 (15): 151102; doi: 10.1103 / PhysRevLett.126.151102

Read More

  • Share

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *