ทีมงานอิสระ 2 ทีมได้แสดงให้เห็นว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่เล็ดลอดออกมาจากเศษซากที่บิดเบี้ยวของการรวมตัวของหลุมดำควรมีปฏิสัมพันธ์กับตัวเอง ทีมหนึ่งซึ่งนำ ได้รวมเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นเหล่านี้ไว้ในแบบจำลองของพวกเขา พบว่ามันสามารถจำลองสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงจากหลุมดำจำลอง “วงแหวน” ได้แม่นยำกว่าวิธีก่อนหน้าถึง 100 เท่า อีกทีมก็ได้ข้อสรุปที่คล้ายกัน
และหลังจาก
การรวมตัวที่รุนแรงและทรงพลังของหลุมดำสองหลุม หลุมดำที่บิดเบี้ยวที่สร้างขึ้นจะต้องเข้าสู่สภาวะสมดุลอย่างรวดเร็ว ในการเข้าถึงสถานะคงที่นี้ วัตถุจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของคลื่นความโน้มถ่วง (GWs) ในกระบวนการที่เรียกว่าวงแหวนหลุมดำ
ในปี 1973 ทีมเป็นคนแรกที่สร้างแบบจำลอง GW จากวงแหวน ซึ่งมากกว่า 40 ปีก่อนที่ แรกจากการรวมหลุมดำจะถูกตรวจพบโดยหอดูดาว ในเวลานั้น และเพื่อนร่วมงานพิจารณาเพียงการบิดเบี้ยวเล็กน้อยในหลุมดำที่เหลืออยู่ ซึ่งสิ่งที่เรารู้ตอนนี้ไม่ใช่คำอธิบายที่ดีของสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากการควบรวมกิจการ
การบิดเบือนขนาดใหญ่“เนื่องจากการรวมตัวของหลุมดำมีความรุนแรงมาก การบิดเบี้ยวของหลุมดำสุดท้ายจึงมักมีมาก” มิตแมนอธิบาย “นี่หมายความว่าเราควรคาดหวังผลกระทบที่ไม่เชิงเส้น [เช่น] ผลกระทบจาก GW ที่มีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองในขณะที่มันแพร่กระจายผ่านกาลอวกาศใกล้กับหลุมดำ
และสร้างคลื่นใหม่”อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ยังคงยึดมั่นในแนวคิดที่ว่าผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นจะต้องเล็กเกินไปที่จะแสดงในสัญญาณ GW ที่สังเกตได้ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงยังคงพิจารณาเฉพาะเอฟเฟกต์เชิงเส้นที่คำนวณในการศึกษาใหม่ชิ้นหนึ่ง และเพื่อนร่วมงานใช้วิธีการขั้นสูงกว่า
ในการสร้างแบบจำลองวงแหวนหลุมดำ ตามคำแนะนำจากสมาชิกในทีมที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ทีมงานได้พัฒนาวิธีใหม่ในการพิจารณาว่าแบบจำลองสามารถอธิบายการโต้ตอบด้วยตนเองของ GWs ที่ปล่อยออกมาหลังจากการควบรวมกิจการของหลุมดำได้อย่างไร
อธิบายว่า
“เราได้ปรับปรุงแบบจำลอง GW โดยรวมอันตรกิริยาที่ไม่เชิงเส้นของแรงโน้มถ่วง เราพิจารณาการจำลองแบบตัวเลขต่างๆ ของการควบรวมหลุมดำ ซึ่งมีทั้งปฏิสัมพันธ์เชิงเส้นและไม่เชิงเส้น จากนั้นเราก็หาปริมาณว่าแบบจำลองไม่เชิงเส้นของเราสร้างแบบจำลองขึ้นมาใหม่ได้ดีเพียงใด”
โมเดลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเช่นเดียวกับที่คาดการณ์ไว้ วิธีการใหม่ของนักวิจัยทำให้พวกเขาสามารถทำซ้ำสัญญาณ GW ที่เหมือนจริงได้อย่างใกล้ชิดกว่าเดิม “ด้วยการรวมคำที่ไม่เชิงเส้นนี้ แทนที่จะใช้คำเชิงเส้นที่คุ้นเคยมากกว่าที่ ช่วยค้นพบ เราสามารถจำลอง GW ที่สร้างขึ้นในการจำลองเชิงตัวเลขของเรา
ได้อย่างแม่นยำมากขึ้น” กล่าวต่อ “นั่นหมายความว่าเมื่อหลุมดำเข้าสู่สภาวะคงที่ การเรียกเข้านั้นเป็นกระบวนการที่ไม่เชิงเส้น”จากการวิเคราะห์แบบจำลองต่างๆ ของการรวมตัวของหลุมดำ ทีมงานพบว่าผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นสามารถอธิบายได้ถึง 10% ของสัญญาณ GW ทำให้มีอิทธิพลมากกว่าการศึกษา
ด้วยความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าการเกิดวงแหวนไม่เชิงเส้นในธรรมชาติ ทีมงานหวังว่าการค้นพบนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถอธิบายพฤติกรรมที่น่าฉงนของหลุมดำได้ในเร็วๆ นี้ บางทีสิ่งสำคัญที่สุดคือ พวกมันยังช่วยให้นักวิจัยสามารถทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
ซึ่งควบคุมไดนามิกของหลุมดำ ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รู้จัก ด้วยความแม่นยำที่เสนอโดยแบบจำลองของทีม ในที่สุดการทดสอบเหล่านี้อาจพิสูจน์ได้ว่าเข้มงวดพอที่จะผลักดันทฤษฎีของไอน์สไตน์ให้ถึงขีดจำกัด ซึ่งอาจทำให้ฟิสิกส์ใหม่และน่าตื่นเต้นปรากฏขึ้นได้
อย่างไรก็ตาม
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จะต้องรอจนกว่าหอสังเกตการณ์ GW รุ่นต่อไปจะออนไลน์ได้ เนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวก LIGO–Virgo ในปัจจุบันไม่คาดว่าจะสามารถตรวจจับผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นได้ ก่อนหน้านี้ ทั้งหมดนี้หมายความว่าทีมสามารถสร้างแบบจำลองวงแหวนหลุมดำได้แม่นยำกว่าวิธีการเชิงเส้นล้วน ๆ
ดีว่าเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ การทำงานอย่างอิสระ ทีมงานจากมหาวิทยาลัยยอร์กในสหราชอาณาจักร ในสหรัฐอเมริกา และมหาวิทยาลัย ในเยอรมนี พบรูปแบบดังกล่าวในสเปกตรัมรังสีแกมมาของนิวเคลียสของตะกั่วที่มีเลขมวล 198 และ 199 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมามีการสังเกตตัวอย่างที่คล้ายกัน
ในไอโซโทปของตะกั่วที่มีเลขมวลอยู่ระหว่าง 191 ถึง 202 การสืบสวนอย่างละเอียดทำให้เกิดความประหลาดใจเพิ่มเติม การกระจายเชิงมุมและโพลาไรซ์ของรังสีแกมมาแสดงให้เห็นว่ารังสีแกมมาไม่ใช่ไฟฟ้าสี่เท่า (E2) ในธรรมชาติ แต่เป็นขั้วแม่เหล็ก (M1) ตามปกติ รังสี M1 จะถูกปล่อยออกมาจาก
วงจรกระแสที่หมุน โดยสนามจะสั่นด้วยความถี่เดียวกับความถี่ของการหมุน เมื่อเร็วๆ นี้มีการระบุแถบรังสีแกมมาที่คล้ายกันในนิวเคลียสของแคดเมียม อินเดียม ดีบุก และพลวงในบริเวณมวลประมาณ 110 ซึ่งนิวเคลียสก็มีลักษณะใกล้เคียงทรงกลมเช่นกัน สเปกตรัมเหล่านี้มีรูปแบบที่เป็นปกติของการหมุน
ซึ่งเป็นปัญหาที่น่าอึดอัด เราจะอธิบายรูปแบบปกติของรังสีแกมมา M1 เหล่านี้ได้อย่างไรที่แตกต่างกันก็ตามภายในนิวเคลียส เช่นเดียวกับที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ภายในอะตอม และพลังงานของวงโคจรเหล่านี้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของนิวเคลียสซึ่งใช้เวลาประมาณ 10 -9s นิวเคลียสจะเสร็จสิ้นการปฏิวัติมากกว่า
การกำหนดค่าพลังงานขั้นต่ำซึ่งเวกเตอร์ทั้งสองตั้งฉากกันและการเหลื่อมกันระหว่างฟังก์ชันคลื่นความหนาแน่นของโปรตอนและนิวตรอนอยู่ที่ค่าสูงสุด กระบวนการนี้ได้รับการขนานนามว่ากลไก “กรรไกร” เนื่องจากการเคลื่อนที่ของเวกเตอร์โมเมนตัมเชิงมุมของโปรตอนและนิวตรอนคล้ายกับการเปิด
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
