Untersuchungen zeigen, dass das Ereignis GW190521 durch ursprüngliche schwarze Löcher erklärt werden kann

Im September 2020 gab die LIGO / Virgo Collaboration, eine große Gruppe von Wissenschaftlern, die an verschiedenen Universitäten auf der ganzen Welt arbeiten, bekannt, dass sie das bislang massivste doppelte Gravitationswellensignal entdeckt haben, das sie GW190521 nannten.

In einem in Physical Review Letters veröffentlichten Artikel stellten sie die Hypothese auf, dass dieses Signal durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher mit mindestens der Primärmasse in der Massenlücke erzeugt wurde, die durch die Theorie der paarweisen Supernova-Instabilität vorhergesagt wurde.

Die Forscher haben sich kürzlich die LIGO / Virgo-Daten genauer angesehen und eine alternative Erklärung für das GW190521-Ereignis untersucht. In ihrer Arbeit, die ebenfalls in Physical Review Letters veröffentlicht wurde, haben sie speziell die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass das Ereignis GW190521 mit ursprünglichen schwarzen Löchern in Verbindung gebracht werden könnte, die im frühen Universum gebildet wurden.

Unser Artikel entstand aus der Beobachtung des sogenannten Ereignisses GW190521 der LIGO / Virgo-Zusammenarbeit, der Fusion zweier Schwarzer Löcher “, sagte Antonio Riotto, einer der Wissenschaftler, die die Studie durchgeführt haben.

Das massereichere Schwarze Loch endet in der sogenannten Massenlücke, dh in dem Massenbereich, in dem astrophysikalische Argumente nicht ausreichen, um die astrophysikalische Natur eines solchen Schwarzen Lochs zu erklären. Unser Hauptziel war es zu verstehen, ob das Ereignis mit dem ursprünglichen Szenario des Schwarzen Lochs erklärt werden kann, dh mit den Schwarzen Löchern, die im frühen Universum erzeugt werden und deren Massen leicht in die Massenlücke fallen können.

Um die Möglichkeit zu untersuchen, dass das Signal mit dem sogenannten primordialen Schwarzlochszenario assoziiert ist, kann man die Geschwindigkeit berechnen, mit der zwei primordiale Schwarze Löcher verschmelzen (dh die Geschwindigkeit, mit der sie verschmelzen), um ein Gravitationswellensignal zu erzeugen.

Anschließend müssen die Forscher diese Vorhersage mit der zur Erklärung des beobachteten Signals erforderlichen Fusionsrate vergleichen.

Durch den Vergleich einer solchen Vorhersage mit der beobachteten Frequenz, die zur Erklärung des GW190521-Ereignisses erforderlich ist, haben wir die (erforderlichen) Szenarioparameter gefunden und getestet, wenn sie über die aktuellen Einschränkungen anderer Experimente hinausgehen, wie beispielsweise den kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) Ryotto. In der Tat stellt sich heraus, dass das Ereignis GW190521 durch unsere ursprüngliche Hypothese eines ursprünglichen Schwarzen Lochs erklärt werden kann.

Wissenschaftler haben gezeigt, dass das Ereignis GW190521, das von der LIGO / Virgo-Zusammenarbeit beobachtet wurde, theoretisch durch die Verschmelzung ursprünglicher Schwarzer Löcher erklärt werden kann.

So könnte ihre Arbeit in Zukunft zu einer Informationsquelle für andere Studien werden, die darauf abzielen, die Existenz ursprünglicher Schwarzer Löcher zu bestätigen. In der Zwischenzeit planen die Forscher, die Möglichkeit zu untersuchen, dass andere Ereignisse, die durch die LIGO / Virgo-Zusammenarbeit entdeckt wurden, von ursprünglichen Schwarzen Löchern herrühren.