سبھ توں بھاری بلیک ہول ٹکر دائرے اُتے نئیں سی

23 نومبر 2023 نوں، ہینفورڈ تے لونگسٹن وچ LIGO رصدگاہاں نے GW231123 ریکارڈ کیتا، جو ہُن تیک رپورٹ ہویا دو بلیک ہولاں دا سبھ توں بھاری ملاپ اے۔ گول مدار من کے، معیاری تجزیے نے لگ بھگ سورج دی کمیت دے 137 تے 101 گنا کمیتاں دسیاں، تے دوویں بہت ای تیز گھم رہے سن۔

ایہ عدد اوکھے نیں۔ چھوٹا بلیک ہول اوس وچ آؤندا اے جیہنوں پیئر-انسٹیبلٹی کمیتی خلا (pair-instability mass gap) آکھدے نیں، کمیتاں دی اک حد جیہڑی کسے تارے دا عام ڈھیہنا مشکل نال ای بنا سکدا اے۔ ایہدا اک حل درجہ وار ملاپ (hierarchical merger) اے: کسے بھیڑ والی تھاں، جیویں تاریاں دا گھنا جھرمٹ، اک ملاپ دی بچی کھچی شے اوتھے ای رہندی اے تے بعد وچ فیر ملدی اے۔ مقالہ اک کم دا سراغ وی دسدا اے: جدوں ملدی جلدی کمیت تے تھوڑے گھماؤ والے دو بلیک ہول ملدے نیں، تاں بچی شے عام طور تے لگ بھگ 0.7 دی قدر نال گھمدی اے، اوس بے اکائی پیمانے اُتے جو فزکس دان ورتدے نیں، جتھے 1 دے نیڑے قدراں دا مطلب تقریباً انتہائی گھماؤ اے۔

بس کجھ چکر

GW231123 چھوٹا سی: آخری چھال توں پہلاں بس کجھ ناپن جوگے لہر چکر۔ ایس پاروں ایہدی تشریح لہر دی شکل دے ماڈل (waveform model) اُتے بہت ٹکی ہوئی اے۔ اک خوبی پھڑنی خاص طور تے اوکھی اے: بیضویت (eccentricity)، یعنی مدار کنا انڈے ورگا اے۔ کششی لہراں (gravitational waves) چھڈنا پرانے، اکلے جوڑیاں دے مداراں نوں گول کر دیندا اے، پر گھنیاں تھاواں تے نیڑلے ٹاکرے کجھ بیضویت چھڈ سکدے نیں۔ بس کجھ چکراں وچ، انڈے ورگا مدار گھمدے بلیک ہولاں دے ڈولن دی نقل کر سکدا اے۔ جے کوئی ماڈل بیضویت نوں چھڈ دیوے، تاں گھماؤ اوہدی نشانی نوں اپنے اندر سما سکدے نیں۔

تھلیوں شروع، ودھ نظر

ووہان یونیورسٹی دے باؤشیانگ وانگ (Baoxiang Wang) تے تاؤ یانگ (Tao Yang) نے، بیجنگ نارمل یونیورسٹی، پوٹسڈیم وچ میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ برائے کششی فزکس تے ننگبو یونیورسٹی دے ساتھیاں نال رل کے، عوامی ڈیٹا نوں اک ایسے لہر ماڈل نال دوبارہ جانچیا جو بیضویت تے ڈولدے (precessing) گھماؤ دوواں دی گنجائش رکھدا اے۔ وڈا فرق: ہینفورڈ ڈیٹیکٹر لئی، جیہدا عوامی ڈیٹا اک گڑبڑ (glitch) توں صاف کیتا گیا سی، اوہناں نے 20 دی تھاں 11 ہرٹز توں شروع کیتا۔ بیضویت گھٹ فریکوئنسیاں اُتے ودھ ہوندی اے، ایس لئی سگنل دا ایہ مڈھلا حصہ سبھ توں اہم اے۔

• مدار دی بیضویت 0.34 نکلدی اے، جو 5.5 ہرٹز دی فریکوئنسی اُتے متعین کیتی گئی۔
• بیضوی ماڈل نوں 10.2 دے بیز فیکٹر (Bayes factor) نال ترجیح ملدی اے: ڈیٹا دی وضاحت گول مدار دے مقابلے انڈے ورگے مدار نال لگ بھگ دس گنا بہتر ہوندی اے۔
• 20 ہرٹز توں شروع کر کے، جیویں پہلاں دیاں تحقیقاں نے کیتا، اوہناں نوں تھوڑی بیضویت لبھدی اے — اوہناں تحقیقاں نال میل کھاندی۔

ایہنوں پرکھن لئی، اوہناں نے انڈے ورگے مدار والا اک نقلی GW231123 بنایا تے اوہنوں ایسے طرح جانچیا۔ اوہنے بالکل اصلی واقعے ورگا ورتارا کیتا: 11 ہرٹز توں صاف بیضوی، 20 ہرٹز توں بہت گھٹ۔ بہت اُتوں شروع کرنا انڈے ورگے مدار نوں لکا سکدا اے۔

گھماؤ دی بجھارت ڈھلی پیندی اے

بیضویت دی گنجائش رکھن نال سبھ توں ودھ چھوٹا بلیک ہول بدلدا اے۔ اوہدا گھماؤ گول تجزیے دے 0.90 توں گھٹ کے لگ بھگ 0.74 رہ جاندا اے، جو کسے پہلاں دے ملاپ دی بچی شے لئی متوقع 0.7 دے نیڑے اے۔ نقلی سگنل وی ایہو اثر وکھاؤندا اے: گول من کے جانچیا جاوے، تاں اوہدا چھوٹا بلیک ہول اصل نالوں ودھ تیز گھمدا لگدا اے۔

وڈا بلیک ہول دوہاں صورتاں وچ تیز گھمدا رہندا اے، تے اوہدی کمیت کسے سادہ دوجی نسل والے مڈھ نال مشکل نال ای بیٹھدی اے۔ ایس لئی دوہاں بلیک ہولاں دیاں تاریخاں وکھریاں ہو سکدیاں نیں: چھوٹا شاید دو پہلاں دے بلیک ہولاں دا بچہ، تے وڈا کسے ہور طریقے نال بنیا۔ نظر دی لکیر اُتے کسے کششی عدسے (gravitational lens) دا امکان جوڑن نال بیضوی نتیجہ نئیں بدلدا۔

ایہ کیہ بدلدا اے

پہلاں دیاں تحقیقاں نے پیئر-انسٹیبلٹی کمیتی خلا دا اُتلا کنارا لبھن لئی GW231123 دا چھوٹا بلیک ہول ورتیا سی۔ لکھاریاں دی دلیل اے کہ جے اوہ بلیک ہول آپ کسے ملاپ دی پیداوار اے، تاں اوہدی کمیت کلّی اوہ کنارا مقرر نئیں کر سکدی۔ 10 دا بیز فیکٹر اک اشارہ اے، ثبوت نئیں — لکھاری آپ دسدے نیں کہ سچ مچ بیضوی سگنل، جدوں سگنل چھوٹا ہووے، ہمیشہ پکی ترجیح نئیں دیندے۔ اوہناں دا نتیجہ ایہ اے کہ جدوں کسے آبادی دی حد کجھ انوکھے واقعیاں اُتے ٹکی ہووے، تاں اوہناں واقعیاں پچھے لہر دی شکل بارے مفروضے سدھے طور تے اہم ہوندے نیں۔