ทีมงานอิสระ 2 ทีมได้แสดงให้เห็นว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่เล็ดลอดออกมาจากเศษซากที่บิดเบี้ยวของการรวมตัวของหลุมดำควรมีปฏิสัมพันธ์กับตัวเอง ทีมหนึ่งซึ่งนำ ได้รวมเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นเหล่านี้ไว้ในแบบจำลองของพวกเขา พบว่ามันสามารถจำลองสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงจากหลุมดำจำลอง “วงแหวน” ได้แม่นยำกว่าวิธีก่อนหน้าถึง 100 เท่า อีกทีมก็ได้ข้อสรุปที่คล้ายกันและนำ
หลังจาก
การรวมตัวที่รุนแรงและทรงพลังของหลุมดำสองหลุม หลุมดำที่บิดเบี้ยวที่สร้างขึ้นจะต้องเข้าสู่สภาวะสมดุลอย่างรวดเร็ว ในการเข้าถึงสถานะคงที่นี้ วัตถุจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของคลื่นความโน้มถ่วง (GWs) ในกระบวนการที่เรียกว่าวงแหวนหลุมดำ ในปี 1973 ทีมที่นำเป็นคนแรก
ที่สร้างแบบจำลอง GW จากวงแหวน ซึ่งมากกว่า 40 ปีก่อนที่ GW แรกจากการรวมหลุมดำจะถูกตรวจพบโดยหอดูดาว LIGO ในเวลานั้น และเพื่อนร่วมงานพิจารณาเพียงการบิดเบี้ยวเล็กน้อยในหลุมดำที่เหลืออยู่ ซึ่งสิ่งที่เรารู้ตอนนี้ไม่ใช่คำอธิบายที่ดีของสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากการควบรวมกิจการ
การบิดเบือนขนาดใหญ่“เนื่องจากการรวมตัวของหลุมดำมีความรุนแรงมาก การบิดเบี้ยวของหลุมดำสุดท้ายจึงมักมีมาก” มิตแมนอธิบาย “นี่หมายความว่าเราควรคาดหวังผลกระทบที่ไม่เชิงเส้น [เช่น] ผลกระทบจาก GW ที่มีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองในขณะที่มันแพร่กระจายผ่านกาลอวกาศใกล้กับหลุมดำ
และสร้างคลื่นใหม่” อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ยังคงยึดมั่นในแนวคิดที่ว่าผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นจะต้องเล็กเกินไปที่จะแสดงในสัญญาณ GW ที่สังเกตได้ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงยังคงพิจารณาเฉพาะเอฟเฟกต์เชิงเส้นที่คำนวณโดยทีม ในการศึกษาใหม่ชิ้นหนึ่ง และเพื่อนร่วมงานใช้วิธีการขั้นสูงกว่า
ในการสร้างแบบจำลองวงแหวนหลุมดำ ตามคำแนะนำจากสมาชิกในทีมที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ทีมงานได้พัฒนาวิธีใหม่ในการพิจารณาว่าแบบจำลองสามารถอธิบายการโต้ตอบด้วยตนเองของ GWs ที่ปล่อยออกมาหลังจากการควบรวมกิจการของหลุมดำได้อย่างไร อธิบายว่า “เราได้ปรับปรุง
แบบจำลอง
โดยรวมอันตรกิริยาที่ไม่เชิงเส้นของแรงโน้มถ่วง เราพิจารณาการจำลองแบบตัวเลขต่างๆ ของการควบรวมหลุมดำ ซึ่งมีทั้งปฏิสัมพันธ์เชิงเส้นและไม่เชิงเส้น จากนั้นเราก็หาปริมาณว่าแบบจำลองไม่เชิงเส้นของเราสร้างแบบจำลองขึ้นมาใหม่ได้ดีเพียงใด” โมเดลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเช่นเดียวกับที่คาดการณ์ไว้
วิธีการใหม่ของนักวิจัยทำให้พวกเขาสามารถทำซ้ำสัญญาณ ที่เหมือนจริงได้อย่างใกล้ชิดกว่าเดิม “ด้วยการรวมคำที่ไม่เชิงเส้นนี้ แทนที่จะใช้คำเชิงเส้นที่คุ้นเคยมากกว่าที่ ช่วยค้นพบ เราสามารถจำลอง GW ที่สร้างขึ้นในการจำลองเชิงตัวเลขของเราได้อย่างแม่นยำมากขึ้น” กล่าวต่อ “นั่นหมายความว่า
เมื่อหลุมดำเข้าสู่สภาวะคงที่ การเรียกเข้านั้นเป็นกระบวนการที่ไม่เชิงเส้น”จากการวิเคราะห์แบบจำลองต่างๆ ของการรวมตัวของหลุมดำ ทีมงานพบว่าผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นสามารถอธิบายได้ถึง 10% ของสัญญาณ GW ทำให้มีอิทธิพลมากกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ ทั้งหมดนี้หมายความว่าทีมสามารถสร้าง
ได้ข้อสรุปที่คล้ายคลึงกัน และผลลัพธ์ที่ได้ร่วมกันอาจมีนัยสำคัญสำหรับความสามารถของนักดาราศาสตร์ในการตรวจสอบโครงสร้างภายในของหลุมดำจากสัญญาณ GW ที่พวกเขาปล่อยออกมาระหว่างการเกิดวงแหวน “ในการดึงข้อมูลทางกายภาพจากสัญญาณ GW เราจำเป็นต้องมีแบบจำลอง
การวิเคราะห์ที่แม่นยำมาก ซึ่งเชื่อมโยงคุณสมบัติของหลุมดำกับคุณลักษณะต่างๆ ในสัญญาณที่ตรวจพบ” อธิบาย “ผลลัพธ์ของเราหมายความว่าผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นมีความสำคัญจริง ๆ และจำเป็นต้องรวมไว้ในการตรวจจับ ในอนาคต” ด้วยความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าการเกิดวงแหวนไม่เชิงเส้นในธรรมชาติ
ทีมงานหวังว่า
การค้นพบนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถอธิบายพฤติกรรมที่น่าฉงนของหลุมดำได้ในเร็วๆ นี้ บางทีสิ่งสำคัญที่สุดคือ พวกมันยังช่วยให้นักวิจัยสามารถทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งควบคุมไดนามิกของหลุมดำ ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์
รู้จัก ด้วยความแม่นยำที่เสนอโดยแบบจำลองของทีม ในที่สุดการทดสอบเหล่านี้อาจพิสูจน์ได้ว่าเข้มงวดพอที่จะผลักดันทฤษฎีของไอน์สไตน์ให้ถึงขีดจำกัด ซึ่งอาจทำให้ฟิสิกส์ใหม่และน่าตื่นเต้นปรากฏขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จะต้องรอจนกว่าหอสังเกตการณ์ GW รุ่นต่อไป จะออนไลน์ได้
เนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวก ในปัจจุบันไม่คาดว่าจะสามารถตรวจจับผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นได้ แบบจำลองวงแหวนหลุมดำได้แม่นยำกว่าวิธีการเชิงเส้นล้วน ๆ ถึง 100 เท่า ทุกอย่างตั้งแต่เรือไปจนถึงแท่นขุดเจาะน้ำมันสร้างเสียงรบกวน แต่ก็มีการเคลื่อนไหวทางธรณีฟิสิกส์และสัตว์ทะเลที่ส่งสัญญาณ
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือเสียงใต้น้ำไม่ได้เดินทางเป็นเส้นตรง เช่นเดียวกับการหักเหของแสงผ่านเลนส์ คลื่นเสียงอยู่ภายใต้กฎการหักเหของสเนลล์และโค้งงอในของไหลเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของเสียงในตัวกลางการแพร่กระจาย ในกรณีของมหาสมุทร ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเร็วของเสียง
ในน้ำ ได้แก่ อุณหภูมิ ความลึก ความเค็ม และปริมาณของอนุภาคแขวนลอย ใน 900 เมตรแรกของมหาสมุทร อุณหภูมิเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการกำหนดความเร็วของเสียง (รูปที่ 1) ในขณะที่ต่ำกว่าระดับความลึกนั้น ปัจจัยหลักคือระดับที่คุณอยู่ใต้พื้นผิว (รูปที่ 2) นักล่าย่อยสามารถวัดหรือคำนวณ
สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้ และเป็นผลให้สามารถกำหนดโปรไฟล์แนวตั้งและแนวนอนของความเร็วเสียงได้
วิธีทั่วไปในการวัดส่วนประกอบความเร็วในแนวดิ่งคือการหย่อนโซโนทุ่นแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง (เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความลึก) ลงในน้ำ ซึ่งให้โปรไฟล์อุณหภูมิคล้ายกับในรูปที่ 1 หากคุณทราบอุณหภูมิเป็นฟังก์ชันของความลึก ตอนนี้คุณสามารถคำนวณความเร็วเสียงได้อย่างแม่นยำ ลงไปในน้ำ
credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com
