Ny information från gravitationsvågobservationer hjälper forskare att förstå vad som händer när massiva stjärnor dör och förvandlas till svarta hål.
Rochester Institute of Technologys forskare Richard O'Shaughnessy och medarbetare analyserade om de sammanslagna svarta hålen som upptäcktes av LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) den 26 december, 2016.
"Med i huvudsak förstaårsfysik, vi fick nya insikter om de mest våldsamma händelserna i universum, sa O'Shaughnessy, en docent vid RIT:s Matematiska vetenskapshögskola. Han är också forskare vid RIT:s Center for Computational Relativity and Gravitation och medlem i LIGO Scientific Collaboration.
O'Shaughnessy presenterade sina forskningsrön vid American Astronomical Society-möte den 5 juni i Austin, Texas. Fysiska granskningsbrev har accepterat en artikel medförfattare av O'Shaughnessy, Davide Gerosa från Caltech och Daniel Wysocki från RIT.
LIGO Scientific Collaboration citerade O'Shaughnessys forskning i tidningen som tillkännager sin tredje upptäckt av gravitationsvågor som publicerades i Fysiska granskningsbrev den 1 juni.
Den aktuella studien omanalyserade de binära svarta hålen, känd som GW151226. Det har varit den enda gången LIGO har rapporterat att binära svarta hål måste snurra, sa O'Shaughnessy. LIGOs tidigare mätningar antydde att den större massan kretsade runt den andra i en något lutande vinkel.
O'Shaughnessy och hans team kopplar det svarta hålets felinriktning till när det bildades från en massiv stjärnas död. Kraften från stjärnexplosionen och kollapsen drev ut det nyfödda svarta hålet med en "natal kick, "som orsakar denna felställning, föreslår författarna.
Natal sparkar tros uppstå under bildandet av neutronstjärnor, som skapas från döden av mindre massiva stjärnor än förfäderna till LIGOs källor. O'Shaughnessys team föreslår att detta fenomen också kan gälla binära svarta hål, som kretsar kring varandra.
"Mina medarbetare och jag försökte begränsa styrkan hos dessa förlossningssparkar baserat på LIGOs observation, " sa O'Shaughnessy. "Om det bildades från ett isolerat par stjärnor, vi drar slutsatsen att det krävdes starka svarta håls födelsesparkar. Det är en spännande utmaning för modeller av hur massiva stjärnor exploderar och kollapsar."
Gerosa tillägger, "Vår studie bekräftar år av trevande men suggestiva bevis för att svarta hål kan ha fått dessa sparkar. Och med bara en av LIGOs observationer, vi lärde oss något om hur en stjärna exploderade för miljarder år sedan. Det är löftet om gravitationsvågsastronomi i aktion."
