Nov model nakazuje, da se bodo združile supermasivne črne luknje žarele v zmerni ultravijolični in rentgenski svetlobi, ko se bodo spirali v neizogiben trk.
Supermasivne črne luknje so milijone ali milijarde krat večje od sončne mase in prebivajo v skoraj vsaki galaksiji, ki je vsaj velikost naše lastne Mlečne poti, navaja NASA. Znanstveniki vedo, da se galaksije običajno združujejo; to se bo na primer zgodilo z Mlečno potjo in Andromedo čez približno 4 milijarde let.
"Vemo, da se galaksije z osrednjimi supermasivnimi črnimi luknjami združujejo ves čas v vesolju, vendar vidimo le majhen del galaksij z dvema [črnima luknjama] v bližini njihovih središč," Scott Noble, astrofizik iz Nasinega vesoljskega letalskega centra za vesolje v Marylandu , je zapisano v izjavi. [Brez pobega: Potopite se v črno luknjo (Infographic)]
Medtem ko so znanstveniki že prej videli združitve črnih lukenj, so bili ti po izjavi precej manjši - primerljivi z velikostjo zvezde, kar pomeni od tri do nekaj deset desetkrat večje mase sonca. Te združitve črnih lukenj velikosti zvezde so bile odkrite s pomočjo laserskega interferometra Gravitacijski valovni observatorij National Science Foundation (LIGO). Znanstveniki so jih odkrili tako, da so odkrili gravitacijske valove, ki so po teh velikih združitvah vesolje v vesolju in času.
Supermasivne združitve črne luknje bo težje izslediti, so v izjavi zapisali Nasini uradniki, saj so pogosto precej bolj narazen in oddajajo šibkejše signale gravitacijskega vala. Da bi zaznali ta majhen signal, morajo biti detektorji nameščeni v vesolju, da jih ne bi motili potresni valovi na našem planetu. Prihodnja misija, ki bi to lahko storila, je vesoljska antena laserskega interferometra Evropske vesoljske agencije (LISA), ki naj bi bila predstavljena v 2030-ih.
Obstaja pa še ena možna metoda, kako najti supermasivne združitve. Ko se galaksije združijo, s seboj prinesejo zbirke plina, prahu, zvezd in planetov. Ko pride do trka, bi se veliko tega materiala povleklo proti črnim luknjam - ki nato začnejo "jesti" material, kar ustvarja sevanje, ki bi ga morali astronomi videti (preden material prestopi obzorje dogodkov črne luknje).
Nova simulacija je sledila dogajanju na treh orbitah supermasivnih črnih lukenj, ki so približno 40 orbitov od popolne združitve. Model nakazuje, da bi bilo v tem trenutku v združitvi nekaj ultravijoličnih žarkov in visokoenergijskih rentgenskih žarkov, vidnih v teleskopih.
"Tri regije svetlobnega plina svetijo, ko se črne luknje združijo, vse pa jih povezujejo tokovi vročega plina: velik obroč, ki obdaja celoten sistem, imenovan obrobni disk, in dva manjša okoli vsake črne luknje, imenovana mini diski," Nasini uradniki so povedali.
"Vsi ti predmeti oddajajo pretežno UV svetlobo," so nadaljevali uradniki. "Ko se plin pretaka v mini disk z veliko hitrostjo, UV-svetloba diska posega v korono vsake črne luknje, [ki je] območje visokoenergetskih subatomskih delcev nad in pod diskom. Ta interakcija proizvaja rentgenske žarke. Ko stopnja porasta je nižja, UV svetloba se zatemni glede na rentgenske žarke. "
Simulacija kaže, da bodo rentgenski žarki v združitvi supermasivne črne luknje svetlejši in spremenljivejši od rentgenskih žarkov, opaženih v samotnih supermasičnih črnih luknjah. (Spremembe se nanašajo na to, kako hiter plin okoli črne luknje kroži in tudi na orbite samih črnih lukenj.)
Simulacija je bila izvedena v superračunalniku Blue Waters Nacionalnega centra za superračunalniške aplikacije na Univerzi v Illinoisu v Urbani-Champaign. Ta posebna simulacija je ocenila temperature plina, prihodnje simulacije pa bodo vsebovale parametre, kot so temperatura, skupna masa in razdalja, da bi videli učinke na svetlobo, ki jo združitev oddaja, navaja izjava.
Novo delo je bilo podrobno opisano včeraj (2. oktobra) v reviji The Astrophysical Journal.
