İkili Kara Delik (binary black hole)

Bir ikili kara delik (BBH), birbirlerinin etrafında yakın yörüngede bulunan iki kara delikten oluşan bir sistemdir. Kara deliklerin kendileri gibi, ikili kara delikler de genellikle yüksek kütleli ikili yıldız sistemlerinin kalıntıları olarak veya dinamik süreçler ve karşılıklı yakalama yoluyla oluşan stellar ikili kara deliklere ve galaktik birleşmelerin bir sonucu olduğuna inanılan ikili süpermasif kara deliklere ayrılır. 

Uzun yıllar boyunca, kara deliklerin doğası ve mevcut sınırlı tespit araçları nedeniyle, ikili kara deliklerin varlığını kanıtlamak zorlaştı. Ancak, bir çift kara deliğin birleşmesi durumunda, genel görelilik kullanılarak hesaplanabilen ayırt edici dalga formları ile gravitasyonal dalgalar gibi muazzam miktarda enerji verilmelidir. Bu nedenle, 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında, ikili kara delikler, bu tür dalgaların potansiyel bir kaynağı ve gravitasyonal dalgaların varlığını kanıtlanabilecek bir araç olarak bilimsel olarak büyük ilgi görmeye başladı.

İkili kara delik birleşmeleri, evrendeki bilinen en güçlü gravitasyonal dalga kaynaklarından biri olacaktır ve bu nedenle, bu tür dalgaları doğrudan tespit etmek için iyi bir şans sunar.

·         Yörüngedeki kara delikler gravitasyonal dalgalar yayarken yörünge bozulur ve yörünge periyodu küçülür. Bu aşamaya ikili kara delik inspiral denir. (İkili bir kara deliğin yaşamının ilk aşaması, yavaş yavaş küçülen bir yörünge olan inspiraldir)

·         Yeterince yakın olduklarında kara delikler birleşecektir. Bir kez birleştiğinde, tek delik, şekildeki herhangi bir bozulmanın daha fazla gravitasyonal dalgalar olarak dağıldığı, ringdown adı verilen bir aşama aracılığıyla sabit bir forma yerleşir.

·         Sabit formdaki kara delikler son derece yüksek hızlara çıkabilir ve gravitasyonal dalga genliği doruk noktasına ulaşır.

LIGO, yaklaşık 1.3 milyar ışık-yılı uzaklıkta meydana gelen, her biri yaklaşık 30 solar kütleye sahip iki stellar-kütleli kara deliğin belirgin bir gravitasyonal dalga imzası olan GW150914'ü tespit ettiğinde, (Eylül 2015'te tespit edildi, Şubat 2016'da ilan edildi) stellar-kütleli ikili karadeliklerin ve gravitasyonal dalgalarının varlığı nihayet doğrulandı.

GW150914, son 20 ms'lik içe doğru sarmal dönüşünde ve birleşmesinde, gravitasyonal enerji olarak yaklaşık 3 solar kütlesini serbest bıraktı ve 3,6×1049 watt'lık bir hızda zirve yaptı; bu, gözlemlenebilir evrendeki tüm yıldızların yaydığı tüm ışının toplam gücünden daha fazladır.

Süpermasif ikili kara delik adayları bulunmuştur, ancak henüz kategorik olarak kanıtlanamadı.


Yakındaki bir gözlemci tarafından görüldüğü gibi, kara delik ikili sistem GW150914’ün son inspirasyon, birleşme ve ringdown esnasındaki, bilgisayar simülasyonu. Kara deliklerin arkasındaki yıldız alanı ağır bir şekilde çarpıtılıyor ve uzay-zamanın kendisi dönen kara delikler tarafından çarpıtıldığı ve sürüklendiği için aşırı gravitasyonal merceklenme nedeniyle dönüyor ve hareket ediyor gibi görünüyor.

Gravitasyonal dalgaların LIGO ile ilk gözlemlenmesi (sinyal GW150914); Hanford, Washington ve Livingston, Louisianada, LIGO enstrümanlarııla alınan gravitasyonal dalga sinyallerini ve bu sinyallerin bir kara delik birleşme olayı nedeniyle beklenen sinyallerle karşılaştırılması

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole
https://en.wikipedia.org/wiki/First_observation_of_gravitational_waves

7 Ağustos 2022

 

GERİ (kara delikler)