Fusione di dui buchi neri hà trè fasi: fasi di inspirazione, fusione è ringdown. Caratteristica onde gravitazionali sò emessi in ogni fase. L'ultima fase di ringdown hè assai breve è codifica l'infurmazioni nantu à e proprietà di finali pirtusu biancu. Reanalisi di dati da u binari pirtusu biancu L'avvenimentu di fusione GW190521 hà furnitu, per a prima volta, evidenza di scossa di firma di a fusione in a forma di duie frequenze deboli di ringdown separate prodotte da l'unica risultante. pirtusu biancu cum'è si stalla in una forma simmetrica stabile. Questa hè a prima rilevazione di frequenze di onde gravitazionali multiple in u stadiu di ringdown. Cum'è una campana "sona" per qualchì tempu dopu à esse appiccicata, u singulu risultatu hè distortu pirtusu biancu furmata dopu à a fusione "anelli" per qualchì tempu emettendu debuli onde gravitazionali prima di ottene una forma stabile simmetrica. È, solu a forma di a campana determina e frequenze specifiche cù quale a campana sona, in modu simile, secondu u teorema senza capelli, massa è spin di u pirtusu biancu determina a frequenze di ringdown. Dunque, stu sviluppu apre a strada per l'usu di frequenze di ringdown per studià e proprietà finali pirtusu biancu.
Bucchi neri sò oggetti massivi cù campi gravitazionali estremamente forti. Quandu dui orbitendu buchi neri spirale l'una attornu à l'altru è eventualmente coalesce, u tissu di u spaziu-tempi intornu à elli sò disturbati chì crea ripples di onde gravitazionali irradiando verso l'esterno. Da settembre 2015, quandu l'astronomia di l'onda gravitazionale hà iniziatu cù a prima rilevazione di LIGO di onde gravitazionali generatu da a fusione di dui buchi neri 1.3 miliardi di anni luce di distanza, fusione buchi neri sò avà rilevati di rutina quasi una volta ogni settimana.
A fusione di buchi neri hà trè fasi. Quandu i dui buchi neri sò largamente separati, pianu pianu in orbita l'un l'altru emettendu debule onde gravitazionali. U binariu si move à pocu à pocu à più chjucu è più chjucu orbite cum'è l'energia di u sistema hè persu in forma di onde gravitazionali. Què hè fase inspiratoria di coalescenza. U prossimu hè fase di fusione quandu i dui buchi neri avvicinassi abbastanza per unisce per furmà una sola pirtusu biancu cù forma distorta. Onde gravitazionali più forti (GW) sò emesse in questa tappa chì sò avà rilevate è registrate di manera rutinaria da l'osservatori di l'onda gravitazionale.
A fase di fusione hè seguita da una tappa assai corta chjamata stage di ringdown induve u singulu risultatu distortu pirtusu biancu ottene rapidamente una forma sferica o sferoidale più stabile. Onde gravitazionali emessi in a fase di ringdown sò ammortizzati è assai più deboli cà i GW liberati in a fase di fusione. Cum'è una campana "sona" per qualchì tempu dopu à esse appiccicata, u singulu risultatu pirtusu biancu "anelli" per qualchì tempu emettenu assai più deboli onde gravitazionali prima di ottene una forma stabile simmetrica.
Le deboli frequenze multiple di ringdown di onde gravitazionali liberatu durante a fase di ringdown di a fusione di dui buchi neri ùn sò stati rilevati finu à avà.
Un squadra di ricerca hà recentemente successu à detectà frequenze multiple d'onda gravitazionale in u stadiu di ringdown di u binariu. pirtusu biancu avvenimentu di fusione GW190521. Hanu cercatu i toni di fading individuali in e frequenze di ringdown senza cunsiderà alcuna relazione cù frequenze è tempi di smorzamentu è anu successu à identificà dui modi chì implicanu a deformazione risultante. pirtusu biancu emesse almenu duie frequenze dopu a fusione. Questu hè statu previstu da a relatività generale di Einstein, dunque u risultatu cunfirma a teoria. Inoltre, i circadori anu paragunatu e frequenze è i tempi di smorzamentu di i dui modi di ringdown truvati in l'eventu di fusione per pruvà u "teorema senza capelli" (chì buchi neri sò cumplitamenti carattarizati da massa è spin è nisun altru "capelli" hè necessariu per discrìviri e so caratteristiche) è ùn truvaru nunda oltre a relatività generale.
Questa hè una tappa perchè era largamente pensatu chì l'osservazione di più frequenze di ringdown ùn saria micca pussibule prima chì i detectori di onde gravitazionali di a prossima generazione diventenu dispunibili in u futuru.
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Fonti:
- Capanu, CD Et al. 2023. Spectru Quasinormal Multimode da un Perturbed Black Hole. Lettere di rivista fisica. Vol. 131, Issue 22. 1 dicembre 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. Novità - Per quale sona u pirtusu neru. Disponibile à https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
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