Кредит зображення: Хаббл
Коли чорні діри стикаються, дивіться! Результатом є величезний вибух гравітаційного випромінювання, коли вони жорстоко зливаються в одну масивну чорну діру. Удар? що виникає під час зіткнення, може вибити чорну діру, очистившись від її галактики.
Нове дослідження описує наслідки такого міжгалактичного зіткнення.
Астрофізик Девід Меррітт, професор Рочестерського технологічного інституту, та співавтори Мілош Мілосавлевич (Caltech), Марк Фавата (Університет Корнелла), Скотт Х'юз (Массачусетський технологічний інститут) та Даніель Холц (Чиказький університет) досліджують наслідки спричинених ударів гравітаційними хвилями у своїй статті "Наслідки відновлення гравітаційного випромінювання" нещодавно надсилається до журналу Astrophysical Journal і розміщується в Інтернеті за адресою http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Вважається, що практично всі галактики містять у своїх центрах надмасивні чорні діри. Відповідно до сучасної теорії, галактики ростуть за рахунок злиття з іншими галактиками. Коли дві галактики зливаються, їх центральні чорні діри утворюють двійкову систему і обертаються навколо себе, зрештою зливаючись в одну чорну діру. Коалесценція визначається випромінюванням гравітаційного випромінювання, як це передбачає теорія відносності Ейнштейна.
Меррітт та його колеги визначили, наскільки швидко повинна просунутися чорна діра, щоб повністю вирватися з гравітаційного поля галактики. Вони виявили, що великі і яскравіші галактики мають більш сильні гравітаційні поля і потребують більшого удару для викидання чорної діри, ніж менші системи. Крім того, менш сильні удари можуть вирвати чорну діру з її будинку в центрі галактики, лише згодом відскочити назад у своє положення.
Кіки також ставлять під сумнів теорії, які б вирощували надмасивні чорні діри внаслідок ієрархічного злиття менших чорних дір, починаючи з раннього Всесвіту. Причина в тому, що галактики давно були меншими, і ноги легко видалили б з них чорні діри ,? Мерріт каже.
За словами Меррітта та його співавторів, більш імовірно, що надмасивні чорні діри досягли більшу частину своєї маси завдяки накопиченню газу, і що злиття з іншими чорними дірами відбулося лише після того, як галактики досягли приблизно своїх поточних розмірів.
«Ми знаємо, що надмасивні чорні діри існують у центрах гігантських галактик, як наш власний Чумацький Шлях» каже Меррітт. «Наскільки ми знаємо, у менших зоряних систем немає чорних дір. Можливо, вони звикли, але їх вигнали.
Удар - наслідок рівнянь відносності Ейнштейна - відбувається тому, що гравітаційні хвилі, що випромінюються під час остаточного занурення, є анізотропними, створюючи віддачу. Ефект максимальний, коли одна чорна діра помітно більша за іншу.
У той час як астрофізики знали про це явище з 1960-х років, до цього часу ніхто не мав аналітичних інструментів, необхідних для точного обчислення розміру ефекту. Про перший точний розрахунок розміру ударів було повідомлено у супутниковому документі Фавата, Х'юза та Хольца, який також з’являється в Інтернеті на веб-сайті http://arXiv.org.
Меррітт зазначає, що немає чітких спостережливих доказів того, що удари мали місце. Він стверджує, що найкращий шанс знайти прямі докази - це виявлення чорної діри незабаром після того, як відбувається удар, можливо, в галактиці, яка нещодавно зазнала злиття з іншою галактикою.
«Ви побачили б чорну діру, що не знаходиться в центрі, яка ще не пробилася до центру, він каже. "Навіть незважаючи на те, що ймовірність цього спостерігати низька, тепер, коли астрономи знають, на що звернути увагу, я би не здивувався, якщо хтось знайде його в підсумку."
Оригінальне джерело: RIT News Release
