Nový model naznačuje, že sloučení superhmotných černých děr bude zářit v děsivém ultrafialovém a rentgenovém světle, protože se točí spirálou do nevyhnutelné havárie.
Supermasivní černé díry jsou miliony nebo miliardy krát hmotností Slunce a podle prohlášení NASA sídlí v téměř každé galaxii, která je alespoň velikostí naší vlastní Mléčné dráhy. Vědci vědí, že galaxie se běžně kombinují; k tomu dojde například u Mléčné dráhy a Andromedy za přibližně 4 miliardy let.
„Víme, že galaxie se středními superhmotnými černými dírami se spojují po celou dobu ve vesmíru, ale v jejich centrech vidíme jen malou část galaxií se dvěma [černými dírami],“ řekl Scott Noble, astrofyzik v Goddardově vesmírném letovém centru NASA v Marylandu. , řekl v prohlášení. [Žádný útěk: Ponořte se do černé díry (Infographic)]
Zatímco vědci již dříve viděli fúze černých děr, podle prohlášení - to bylo mnohem menší - srovnatelné s velikostí hvězdy, což znamená kdekoli od tří do několika desítekkrát větší hmotnosti Slunce. Tato sloučení černé díry hvězdné velikosti byla detekována pomocí gravitační vlnové observatoře laserového interferometru National Science Foundation (LIGO). Vědci je našli detekcí gravitačních vln, které jsou vlnky v časoprostoru generované po těchto velkých fúzích.
Supermasivní fúze černých děr bude těžší vystopovat, uvedli úředníci NASA ve svém prohlášení, protože jsou často daleko od sebe a vysílají slabší signály gravitačních vln. Aby bylo možné detekovat tento nepatrný signál, musí být detektory umístěny v prostoru, aby nedošlo k narušení seismickými vlnami na naší vlastní planetě. Budoucí misí, která to může udělat, je kosmická anténa s interferometrem Evropské kosmické agentury (LISA), která má být zahájena ve 20. letech 20. století.
Existuje však další způsob, jak najít supermasivní fúze. Když se galaxie spojí, přinášejí s sebou sbírky plynu, prachu, hvězd a planet. Když dojde ke srážce, hodně z tohoto materiálu by bylo taženo směrem k černým otvorům - které pak začnou materiál „jíst“, čímž generují záření, které by astronomové měli vidět (dříve, než materiál překročí horizont událostí černé díry).
Nová simulace následovala, co se děje na třech drahách superhmotných černých děr, které jsou asi 40 obíhající od úplného sloučení. Model naznačuje, že v této době by při sloučení byly v dalekohledech viditelné nějaké UV záření a vysoce energetické rentgenové paprsky.
"Tři oblasti plynného záře vyzařujícího světlo, jak se černé díry spojují, všechny jsou spojeny proudem horkého plynu: velký kruh obklopující celý systém, nazývaný cirkbinární disk, a dva menší v okolí každé černé díry, nazývané mini disky," Úředníci NASA řekl.
„Všechny tyto objekty emitují převážně UV záření,“ pokračovali úředníci. „Když plyn proudí do mini disku vysokou rychlostí, UV světlo disku interaguje s koronou každé černé díry [což je] oblast vysokoenergetických subatomových částic nad a pod diskem. Tato interakce vytváří rentgenové paprsky. rychlost akrece je nižší, UV světlo se ztmavuje vzhledem k rentgenovým paprskům. "
Simulace naznačuje, že rentgenové paprsky v superassive fúzi černých děr budou jasnější a variabilnější než rentgenové paprsky pozorované v osamocených supermasivních černých dírách. (Změny se týkají toho, jak rychle se plyn pohybuje kolem oběžných drah černé díry, jakož i oběžných drah samotných spojujících se černých děr.)
Simulace byla provedena v superpočítači Blue Waters superpočítače aplikací na National University of Illinois v Urbana-Champaign. Tato konkrétní simulace odhadla teploty plynu, zatímco budoucí simulace budou zahrnovat parametry, jako je teplota, celková hmotnost a vzdálenost, aby bylo vidět účinky na světlo, které fúze emituje, podle prohlášení.
Nová práce byla podrobně popsána včera (2. října) v The Astrophysical Journal.
