ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃពីរ ប្រហោងខ្មៅ មានបីដំណាក់កាល៖ ដំណាក់កាលបំផុសគំនិត ការរួមបញ្ចូលគ្នា និងដំណាក់កាលរោទិ៍។ លក្ខណៈ រលកទំនាញ ត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងដំណាក់កាលនីមួយៗ។ ដំណាក់កាលរោទិ៍ចុងក្រោយគឺខ្លីណាស់ ហើយអ៊ិនកូដព័ត៌មានអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃចុងក្រោយ រន្ធខ្មៅ. ការវិភាគឡើងវិញនៃទិន្នន័យពីប្រព័ន្ធគោលពីរ រន្ធខ្មៅ ព្រឹត្តិការណ៍នៃការច្របាច់បញ្ចូលគ្នា GW190521 បានផ្តល់ជាលើកដំបូងនូវភស្តុតាងនៃការរញ្ជួយហត្ថលេខានៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងទម្រង់នៃប្រេកង់រោទ៍សន្លប់ពីរដាច់ដោយឡែកដែលផលិតដោយលទ្ធផលតែមួយ។ រន្ធខ្មៅ ដូចដែលវាបានដោះស្រាយទៅជាទម្រង់ស៊ីមេទ្រីមានស្ថេរភាព។ នេះគឺជាការរកឃើញដំបូងនៃប្រេកង់រលកទំនាញច្រើនក្នុងដំណាក់កាលរោទិ៍។ ដូចជាកណ្តឹងមួយ 'រោទ៍' សម្រាប់ពេលខ្លះបន្ទាប់ពីការជាប់គាំង លទ្ធផលតែមួយបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ រន្ធខ្មៅ បង្កើតឡើងបន្ទាប់ពីការច្របាច់បញ្ចូលគ្នា 'ចិញ្ចៀន' សម្រាប់ពេលខ្លះដែលបញ្ចេញពន្លឺ រលកទំនាញ មុនពេលសម្រេចបាននូវទម្រង់ស្ថេរភាពស៊ីមេទ្រី។ ហើយគ្រាន់តែរូបរាងរបស់កណ្តឹងកំណត់ប្រេកង់ជាក់លាក់ដែលកណ្តឹងរោទ៍ដូចគ្នាដែរតាមទ្រឹស្ដីគ្មានសក់ ម៉ាស និងវិលនៃ រន្ធខ្មៅ កំណត់ប្រេកង់រោទិ៍។ អាស្រ័យហេតុនេះ ការអភិវឌ្ឍន៍នេះត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ប្រេកង់ ringdown ដើម្បីសិក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិចុងក្រោយ រន្ធខ្មៅ.
ប្រហោងខ្មៅ គឺជាវត្ថុដ៏ធំដែលមានវាលទំនាញខ្លាំង។ ពេលពីរ គន្លង ប្រហោងខ្មៅ វង់ជុំវិញគ្នា ហើយនៅទីបំផុត coalesce ក្រណាត់នៃ អវកាស- ពេលវេលានៅជុំវិញពួកគេត្រូវបានរំខានដែលបង្កើត ripples រលកទំនាញ បញ្ចេញរស្មីទៅខាងក្រៅ។ ចាប់តាំងពីខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2015 នៅពេលដែលតារាវិទ្យារលកទំនាញបានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការរកឃើញដំបូងរបស់ LIGO ។ រលកទំនាញ បង្កើតឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃពីរ ប្រហោងខ្មៅ ចម្ងាយ 1.3 ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺ បញ្ចូលគ្នា ប្រហោងខ្មៅ ឥឡូវនេះត្រូវបានគេរកឃើញជាធម្មតាស្ទើរតែម្តងក្នុងមួយសប្តាហ៍។
ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ ប្រហោងខ្មៅ មានបីដំណាក់កាល។ នៅពេលដែលទាំងពីរ ប្រហោងខ្មៅ ត្រូវបានបំបែកយ៉ាងទូលំទូលាយពួកគេយឺត ៗ គន្លង បញ្ចេញសម្លេងខ្សោយ រលកទំនាញ។ គោលពីរផ្លាស់ទីបន្តិចម្តង ៗ ទៅតូចជាងនិងតូចជាង គន្លង ដោយសារថាមពលនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានបាត់បង់ក្នុងទម្រង់ជា រលកទំនាញ។ នេះគឺជា ដំណាក់កាលបំផុសគំនិត នៃការរួបរួម។ បន្ទាប់គឺ ដំណាក់កាលរួមបញ្ចូលគ្នា នៅពេលដែលទាំងពីរ ប្រហោងខ្មៅ ចូលទៅជិតល្មមដើម្បីបង្រួបបង្រួមបង្កើតតែមួយ រន្ធខ្មៅ ជាមួយនឹងរូបរាងខូចទ្រង់ទ្រាយ។ រលកទំនាញខ្លាំងបំផុត (GWs) ត្រូវបានបញ្ចេញនៅដំណាក់កាលនេះ ដែលឥឡូវនេះត្រូវបានគេរកឃើញ និងកត់ត្រាជាប្រចាំដោយឧបករណ៍សង្កេតរលកទំនាញ។
ដំណាក់កាលរួមបញ្ចូលគ្នាគឺបន្តដោយដំណាក់កាលខ្លីបំផុតដែលហៅថា ដំណាក់កាលរោទិ៍ ដែលលទ្ធផលតែមួយបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ រន្ធខ្មៅ សម្រេចបាននូវទម្រង់ស្វ៊ែរ ឬស្វ៊ែរមានស្ថេរភាពជាងមុន។ រលកទំនាញ ការបញ្ចេញនៅក្នុងដំណាក់កាល ringdown គឺសើម និងខ្សោយជាង GWs ដែលបញ្ចេញក្នុងដំណាក់កាលរួមបញ្ចូលគ្នា។ គ្រាន់តែសំឡេងកណ្ដឹងរោទ៍មួយរយៈបន្ទាប់ពីជាប់គាំង លទ្ធផលនៅលីវ រន្ធខ្មៅ 'ចិញ្ចៀន' សម្រាប់ពេលខ្លះបញ្ចេញពន្លឺតិច រលកទំនាញ មុនពេលសម្រេចបាននូវទម្រង់ស្ថេរភាពស៊ីមេទ្រី។
ប្រេកង់រោទិ៍ច្រើនខ្សោយនៃ រលកទំនាញ ចេញផ្សាយក្នុងដំណាក់កាល ringdown នៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៃពីរ ប្រហោងខ្មៅ មិនត្រូវបានរកឃើញរហូតមកដល់ពេលនេះ។
ថ្មីៗនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវមួយបានទទួលជោគជ័យក្នុងការរកឃើញប្រេកង់រលកទំនាញជាច្រើននៅក្នុងដំណាក់កាល ringdown នៃប្រព័ន្ធគោលពីរ រន្ធខ្មៅ ព្រឹត្តិការណ៍រួមបញ្ចូលគ្នា GW190521 ។ ពួកគេបានស្វែងរកសម្លេងរសាត់រៀងៗខ្លួននៅក្នុងប្រេកង់រោទិ៍ដោយមិនគិតពីទំនាក់ទំនងណាមួយជាមួយនឹងប្រេកង់ និងពេលវេលាសើម ហើយទទួលបានជោគជ័យក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណរបៀបពីរដែលបង្ហាញពីលទ្ធផលដែលខូចទ្រង់ទ្រាយ។ រន្ធខ្មៅ បញ្ចេញយ៉ាងហោចណាស់ប្រេកង់ពីរបន្ទាប់ពីការបញ្ចូលគ្នា។ នេះត្រូវបានព្យាករណ៍ដោយទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់ Einstein ដូច្នេះលទ្ធផលបានបញ្ជាក់ពីទ្រឹស្តី។ លើសពីនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រៀបធៀបប្រេកង់ និងពេលវេលាសើមនៃរបៀបរោទិ៍ពីរដែលបានរកឃើញនៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍រួមបញ្ចូលគ្នាដើម្បីសាកល្បង "ទ្រឹស្តីបទគ្មានសក់" (នោះ ប្រហោងខ្មៅ ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈទាំងស្រុងដោយម៉ាស់ និងការបង្វិល ហើយមិនត្រូវការ "សក់" ផ្សេងទៀតដើម្បីពិពណ៌នាអំពីលក្ខណៈពិសេសរបស់វា) ហើយមិនបានរកឃើញអ្វីក្រៅពីទំនាក់ទំនងទូទៅទេ។
នេះគឺជាព្រឹត្តិការណ៍ដ៏សំខាន់មួយ ព្រោះវាត្រូវបានគេគិតយ៉ាងទូលំទូលាយថា ការសង្កេតនៃប្រេកង់រោទិ៍ច្រើននឹងមិនអាចធ្វើទៅបានទេ មុនពេលឧបករណ៍ចាប់រលកទំនាញជំនាន់ក្រោយនឹងមាននៅពេលអនាគត។
***
ប្រភព:
- Capano, ស៊ីឌី et al. 2023. Multimode Quasinormal Spectrum ពីប្រហោងខ្មៅដែលរំខាន។ លិខិតពិនិត្យរាងកាយ។ វ៉ុល។ 131, លេខ 22. ថ្ងៃទី 1 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), ឆ្នាំ 2023។ ព័ត៌មាន – សម្រាប់អ្នកណាដែលប្រហោងខ្មៅរោទ៍។ មាននៅ https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
