Нова модель передбачає, що злиття надмасивних чорних дір буде світитися в ультрафіолетовому і рентгенівському світлі, коли вони спіралізуються в неминучий крах.
Супермасивні чорні діри - це мільйони чи мільярди разів більше маси сонця і проживають майже в кожній галактиці, яка є принаймні розміром нашого Чумацького Шляху, згідно з заявою NASA. Вченим відомо, що галактики зазвичай поєднуються; це станеться з Чумацьким Шляхом та Андромедою, наприклад, приблизно через 4 мільярди років.
"Ми знаємо, що галактики з центральними надмасивними чорними дірами поєднуються весь час у Всесвіті, але ми бачимо лише невелику частину галактик з двома [чорними дірами] біля їх центрів", - Скотт Нобл, астрофізик з центру космічних польотів Годдарда в Меріленді NASA , йдеться у повідомленні. [Без втечі: зануритися в чорну дірку (інфографіка)]
Поки вчені бачили злиття чорної діри раніше, за твердженням, їх було набагато менше - порівнянно з розміром зірки, тобто десь від трьох до кількох десятків разів перевищує масу Сонця. Ці злиття чорної діри зоряного розміру були виявлені за допомогою Обсерваторії гравітаційно-хвильових хвиль (LIGO) Національного наукового фонду. Вчені знайшли їх, виявивши гравітаційні хвилі, які є пульсаціями в просторі та часі, що утворюються після цих великих злиття.
Супермасивні злиття чорної діри буде складніше відстежити, заявили чиновники NASA, оскільки вони часто набагато далі і випромінюють слабкіші сигнали гравітаційної хвилі. Щоб виявити цей крихітний сигнал, детектори повинні бути розташовані в просторі, щоб не турбувати сейсмічні хвилі на нашій власній планеті. Майбутньою місією, яка може це зробити, є космічна антена Лазерного інтерферометра Європейського космічного агентства (LISA), запланована на запуск у 2030-х роках.
Однак існує інший можливий спосіб знайти надмасивні злиття. Коли галактики зливаються, вони приносять із собою колекції газу, пилу, зірок та планет. У міру зіткнення багато цього матеріалу буде перетягнуто до чорних дір - які потім починають "їсти" матеріал, генеруючи випромінювання, яке повинні бачити астрономи (перш ніж матеріал перетне горизонт події чорної діри).
Нове моделювання слідувало за тим, що відбувається на трьох орбітах надмасивних чорних дір, що знаходяться приблизно в 40 орбітах від повного злиття. Модель припускає, що в цей час у процесі злиття було б видно ультрафіолетове світло та високоенергетичні рентгенівські випромінювання, що видно у телескопах.
"Три області світловипромінюваного газу світяться у міру злиття чорних дір, усі вони з'єднані потоками гарячого газу: велике кільце, що оточує всю систему, що називається круговим диском, і два менші навколо кожної чорної діри, що називаються міні-дисками". Про це заявили чиновники NASA.
"Усі ці об'єкти випромінюють переважно УФ-світло", - продовжили чиновники. "Коли газ надходить у міні-диск з високою швидкістю, УФ-світло диска взаємодіє з короною кожної чорної діри [це] область високоенергетичних субатомних частинок над і під диском. Ця взаємодія виробляє рентгенівські промені. швидкість екскреції нижча, ультрафіолетове світло тьмяніє відносно рентгенівських променів ".
Моделювання дозволяє припустити, що рентгенівські промені при злитті надмасивної чорної діри будуть яскравішими та змінними, ніж рентгенівські промені, що спостерігаються в одиночних надмасивних чорних дірах. (Зміни пов'язані з тим, як швидко обертається газ навколо чорної діри, а також з орбітами самих чорних дір.)
Моделювання було проведено в суперкомп'ютері "Blue Waters" Національного центру суперкомп'ютерних додатків в Університеті Іллінойсу в Урбана-Шампейн. У цьому конкретному моделюванні розраховані температури газу, тоді як майбутні моделювання включатимуть такі параметри, як температура, загальна маса та відстань, щоб побачити вплив на світло, яке випромінює злиття, згідно із заявою.
Нова робота була детально розказана вчора (2 жовтня) у The Astrophysical Journal.
