Haɗa ramukan baƙi guda biyu yana da matakai uku: matakai na wahayi, haɗuwa da saukar da ƙasa. Ana fitar da raƙuman nauyi na halaye a kowane mataki. Matakin saukar da ƙasa na ƙarshe yana da ɗan gajeren bayani kuma yana ɓoye bayanai game da halayen ramin baƙi na ƙarshe . Sake nazarin bayanai daga taron haɗa ramin baƙi na binary GW190521 ya bayar, a karon farko, shaidar girgizar ƙasa mai alama ta haɗuwa a cikin nau'i na mitoci biyu daban-daban na saukar da ƙasa da ramin baƙi ɗaya ya samar yayin da ya daidaita zuwa siffa mai daidaito. Wannan shine ganowa na farko na mitoci masu nauyi da yawa a matakin saukar da ƙasa. Kamar 'zoben' kararrawa na ɗan lokaci bayan an makale, ramin baƙi mai karkacewa da aka samar bayan haɗuwa na ɗan lokaci yana fitar da raƙuman nauyi kaɗan kafin ya cimma siffa mai daidaito. Kuma, kamar yadda siffar kararrawa ke ƙayyade takamaiman mitoci da kararrawa ke yi, kamar yadda ka'idar rashin gashi ta nuna, taro da juyawar ramin baƙi ke ƙayyade mitoci masu faɗi. Saboda haka, wannan ci gaban yana buɗe hanyar amfani da mitoci na ringdown don nazarin halayen ramin baki na ƙarshe.
Raƙuman baƙi manyan abubuwa ne masu ƙarfi sosai a fannin nauyi. Lokacin da raƙuman baƙi guda biyu masu zagaye ke zagaye juna kuma daga ƙarshe suka haɗu, yanayin sararin samaniya - lokutan da ke kewaye da su - ana iya rikice su wanda ke haifar da raƙuman ruwa masu nauyi da ke fitowa waje. Tun daga watan Satumba na 2015 lokacin da ilmin taurari na raƙuman nauyi ya fara da gano raƙuman ruwa na farko na LIGO wanda aka samar ta hanyar haɗa ramukan baƙi guda biyu da ke nesa da nisan shekaru biliyan 1.3, yanzu ana gano ramukan baƙi da suka haɗu kusan sau ɗaya a kowane mako.
Haɗakar ramukan baƙi yana da matakai uku. Lokacin da ramukan baƙi biyu suka rabu sosai, suna zagaye juna a hankali suna fitar da raƙuman nauyi masu rauni. Binary ɗin yana motsawa a hankali zuwa ƙananan zagaye yayin da kuzarin tsarin ya ɓace a cikin nau'in raƙuman nauyi . Wannan shine lokacin wahayi na haɗuwa. Na gaba shine lokacin haɗuwa lokacin da ramukan baƙi biyu suka kusanci don haɗuwa don samar da ramin baƙi guda ɗaya tare da siffar da ta lalace. Ana fitar da raƙuman nauyi mafi ƙarfi (GWs) a wannan matakin waɗanda yanzu ana gano su akai-akai kuma ana rikodin su ta hanyar masu lura da raƙuman nauyi.
Matakin haɗewa yana biyo bayan wani ɗan gajeren mataki da ake kira matakin ringdown inda ramin baƙi mai karkacewa ɗaya da ya biyo baya ya sami siffar zagaye ko spheroid mai ƙarfi da sauri. Raƙuman ruwa masu nauyi da aka fitar a lokacin ringdown suna danshi kuma sun fi rauni fiye da GWs da aka saki a lokacin haɗuwa. Kamar yadda kararrawa ke 'ƙara' na ɗan lokaci bayan an makale, ramin baƙi ɗaya da ya biyo baya yana 'ƙara' raƙuman ruwa masu rauni kafin ya sami siffar daidaito.
Ba a gano ƙarancin mitoci da yawa na raƙuman ruwa masu nauyi da aka saki a lokacin lokacin da aka haɗa ramukan baƙi guda biyu ba tukuna.
Wata ƙungiyar bincike kwanan nan ta yi nasarar gano mitoci da yawa na raƙuman nauyi a matakin ringdown na taron haɗin ramin baƙi mai binary GW190521. Sun nemi sautunan faɗuwa daban-daban a cikin mitoci na ringdown ba tare da la'akari da wata alaƙa da mitoci da lokutan damping ba kuma sun yi nasarar gano hanyoyi biyu da ke nuna cewa ramin baƙi mai nakasa da aka fitar aƙalla mitoci biyu bayan haɗuwa. Wannan an yi hasashen ta hanyar haɗin gwiwar Einstein gabaɗaya, don haka sakamakon ya tabbatar da ka'idar. Bugu da ƙari, masu bincike sun kwatanta mitoci da lokutan damping na yanayin ringdown guda biyu da aka samu a cikin taron haɗuwa don gwada "ka'idar rashin gashi" (cewa ramukan baƙi suna da alaƙa gaba ɗaya da taro da juyawa kuma babu wani "gashi" da ake buƙata don bayyana siffofinsa) kuma ba su sami komai ba fiye da haɗin gwiwa gaba ɗaya.
Wannan babban ci gaba ne saboda ana tunanin cewa lura da mitocin ringi da yawa ba zai yiwu ba kafin ƙarni na gaba ya sami na'urorin gano motsin motsi a nan gaba.
***
Sources:
- Capano, C.D. et al. 2023. Multimode Quasinormal Spectrum daga Maƙarƙashiyar Black Hole. Wasiƙun Nazarin Jiki. Vol. 131, fitowar 22. 1 Disamba 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. Labarai - Ga wanda baƙar fata ke zobe. Akwai a https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
