Credit imagine: Hubble
Atunci când găurile negre se ciocnesc, uitați-vă! Rezultă o explozie enormă de radiații gravitaționale, deoarece acestea se contopesc violent într-o gaură neagră masivă. Lovitura? care are loc în timpul ciocnirii ar putea bate gaura neagră din galaxia sa.
Un nou studiu descrie consecințele unei astfel de coliziuni intergalactice.
Astrofizicistul David Merritt, profesor la Rochester Institute of Technology și coautorii Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) și Daniel Holz (Universitatea din Chicago) explorează consecințele loviturilor provocate. de valurile gravitaționale din articolul lor, „Consecințele reculului gravitațional al radiațiilor ,? trimis recent la Astrophysical Journal și postat online la http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Practic, toate galaxiile sunt considerate a conține găuri negre supermasive la centrele lor. Conform teoriei actuale, galaxiile cresc prin fuziuni cu alte galaxii. Atunci când două galaxii se contopesc, găurile lor negre centrale formează un sistem binar și se învârt în jurul celuilalt, în cele din urmă coalescându-se într-o singură gaură neagră. Coalescența este determinată de emisia de radiații gravitaționale, așa cum prevede teoria lui relativă a lui Einstein.
Merritt și colegii săi au stabilit cât de rapid trebuie să se deplaseze o gaură neagră pentru a scăpa complet de câmpul gravitațional al unei galaxii. Au descoperit că galaxiile mai mari și mai strălucitoare au câmpuri gravitaționale mai puternice și ar necesita o lovitură mai mare pentru a ejecta o gaură neagră decât sistemele mai mici. De asemenea, impacturi mai puțin puternice ar putea arunca gaura neagră din casa sa din centrul unei galaxii, numai pentru a reveni mai târziu în poziție.
De asemenea, loviturile pun în discuție teoriile care ar crește găuri negre supermasive din fuziunile ierarhice ale găurilor negre mai mici, începând din universul timpuriu. "Motivul este că galaxiile au fost mai mici cu mult timp în urmă, iar loviturile ar fi îndepărtat cu ușurință găurile negre din ele," Spune Merritt.
Potrivit lui Merritt și coautorii săi, este mai probabil ca găurile negre supermasive să-și atingă cea mai mare parte a masei lor prin acumularea de gaz și ca fuziunile cu alte găuri negre să fi avut loc numai după ce galaxiile au atins aproximativ dimensiunile lor actuale.
Știm că găurile negre supermasive există în centrele galaxiilor uriașe precum propria noastră Calea Lactee ,? spune Merritt. Dar, din câte știm, sistemele stelare mai mici nu au găuri negre. Poate că obișnuiau, dar au fost dați afară.?
Lovitura „o consecință a ecuațiilor relativității lui Einstein” apare deoarece undele gravitaționale emise în timpul scufundării finale sunt anisotrope, producând recul. Efectul este maximizat atunci când o gaură neagră este considerabil mai mare decât cealaltă.
Deși astrofizicienii au conștientizat acest fenomen încă din anii ’60, până în prezent, nimeni nu a avut instrumentele analitice necesare pentru a calcula cu exactitate dimensiunea efectului. Primul calcul precis al mărimii loviturilor a fost raportat într-o lucrare de companie de către Favata, Hughes și Holz, care apare și online la http://arXiv.org.
Merritt observă că nu există dovezi observaționale clare că loviturile au avut loc. El susține că cea mai bună șansă de a găsi dovezi directe ar fi localizarea unei găuri negre la scurt timp după producerea loviturii, poate într-o galaxie care a suferit recent o fuziune cu o altă galaxie.
„Ați vedea o gaură neagră din centru care nu și-a făcut încă drumul înapoi spre centru,” el spune. Chiar dacă probabilitatea de a observa acest lucru este scăzută, acum că astronomii știu ce să caute, nu aș fi surprins dacă cineva va găsi unul până la urmă.
Sursa originală: Comunicat de presă RIT
