Kreditna slika: Hubble
Ko se črne luknje trčijo, pazite! Rezultat je ogromen razpon gravitacijskega sevanja, ko se nasilno združijo v eno veliko črno luknjo. Brca? ki se zgodi med trčenjem, bi lahko črno luknjo iztrgalo iz njene galaksije.
Nova študija opisuje posledice takšnega medgalaktičnega trka.
Astrofizik David Merritt, profesor na tehnološkem inštitutu v Rochesteru, in soavtorji Milos Milosavljević (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) in Daniel Holz (University of Chicago) raziskujejo posledice, ki jih povzročajo udarci z gravitacijskimi valovi v svojem članku, "Posledice odprave gravitacijskega sevanja,?" pred kratkim predložen v Astrophysical Journal in objavljen na spletu na http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Menijo, da skoraj vse galaksije v svojih središčih vsebujejo supermasivne črne luknje. Po trenutni teoriji galaksije rastejo z združitvijo z drugimi galaksijami. Ko se dve galaksiji združita, njuni osrednji črni luknji tvorita binarni sistem in se vrtita okoli sebe, na koncu pa se združi v eno samo črno luknjo. Koalescenco poganja emisija gravitacijskega sevanja, kot napoveduje Einsteinova teorija relativnosti.
Merritt in njegovi sodelavci so ugotovili, kako hitro se mora premakniti črna luknja, da se popolnoma izogne gravitacijskemu polju galaksije. Ugotovili so, da imajo večje in svetlejše galaksije močnejša gravitacijska polja in da bi potrebovali večji udarec, da bi izvrgli črno luknjo kot manjši sistemi. Prav tako bi lahko manj siloviti udarci črno luknjo izstrelili iz njenega doma v središču galaksije, da bi se pozneje spet odvrnili.
Udarci postavljajo pod vprašaj tudi teorije, ki bi iz hierarhičnih združitev manjših črnih lukenj, ki se začnejo v zgodnjem vesolju, postale supermasivne črne luknje. Razlog je v tem, da so bile galaksije že zdavnaj manjše in brcki bi z njih zlahka odstranili črne luknje? Pravi Merritt.
Po mnenju Merritta in njegovih soavtorjev je večja verjetnost, da so supermasivne črne luknje dosegle večino svoje mase s pomočjo nabiranja plina in da so se združitve z drugimi črnimi luknjami zgodile šele potem, ko so galaksije približno dosegle trenutne velikosti.
"Vemo, da obstajajo supermasivne črne luknje v središčih velikanskih galaksij, kot je naša Mlečna pot ,? pravi Merritt. Kolikor vemo, manjši zvezdni sistemi nimajo črnih lukenj. Morda so bili včasih, a so jih vrgli ven.?
Udar - posledica Einsteinovih enačb relativnosti - se zgodi, ker so gravitacijski valovi, ki se oddajajo med zadnjim potopom, anizotropni, kar povzroča odmik. Učinek je največji, kadar je ena črna luknja občutno večja od druge.
Medtem ko astrofiziki poznajo ta pojav že od šestdesetih let prejšnjega stoletja, do danes nihče ni imel analitičnih orodij, potrebnih za natančen izračun velikosti učinka. O prvem natančnem izračunu velikosti brc je poročal Favata, Hughes in Holz, ki je objavljen tudi na spletnem naslovu http://arXiv.org.
Merritt ugotavlja, da ni jasnih opazovalnih dokazov, da so se udarci zgodili. Trdi, da bi bila najboljša možnost, da bi našli neposredne dokaze, poiskati črno luknjo kmalu po tem, ko se zgodi udarec, morda v galaksiji, ki je bila pred kratkim združena z drugo galaksijo.
"Bi videli neko črno luknjo, ki se še ni vrnila v središče?" on reče. "Čeprav je verjetnost, da to opazimo, majhna, zdaj ko astronomi vedo, kaj naj iščejo, ne bi bil presenečen, če ga kdo na koncu najde."
Izvirni vir: RIT News Release
