Obrazový kredit: Hubble
Když se černé díry srazí, pozor! Výsledkem je obrovský výbuch gravitačního záření, když se násilně sloučí do jedné obrovské černé díry. Kop? která nastane během srážky, by mohla vyrazit černou díru z její galaxie.
Nová studie popisuje důsledky takové intergalaktické kolize.
Astrofyzik David Merritt, profesor Rochesterského technologického institutu, a spoluautoři Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) a Daniel Holz (University of Chicago) zkoumají důsledky indukovaných kopů gravitačními vlnami v jejich článku, „Důsledky gravitačního radiačního navíjení“? nedávno byl odeslán do Astrophysical Journal a zveřejněn online na adrese http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Prakticky všechny galaxie jsou věřil obsahovat superassive černé díry v jejich centrech. Podle současné teorie galaxie rostou sloučením s jinými galaxiemi. Když se sloučí dvě galaxie, vytvoří jejich střední černé díry binární systém a točí se kolem sebe a nakonec se spojí do jedné černé díry. Koalescence je řízena emisí gravitačního záření, jak předpovídá Einsteinova teorie relativity.
Merritt a jeho kolegové určili, jak rychle se musí černá díra pohnout, aby zcela unikla gravitačnímu poli galaxie. Zjistili, že větší a jasnější galaxie mají silnější gravitační pole a vyžadovaly by větší kop, aby vystřelily černou díru než menší systémy. Stejně tak by menší síly mohly dopadnout na černou díru ze svého domu ve středu galaxie, až se později vrátí zpět na své místo.
Kopy také zpochybňují teorie, které by vyrostly superhmotné černé díry z hierarchických fúzí menších černých děr, počínaje raným vesmírem. „Důvodem je, že galaxie byly dávno menší a kopy by z nich snadno odstranily černé díry,“ Merritt říká.
Podle Merritta a jeho spoluautorů je více pravděpodobné, že supermasivní černé díry dosáhly většiny své hmotnosti prostřednictvím nárůstu plynu a že sloučení s jinými černými dírami proběhlo až poté, co galaxie dosáhly zhruba své současné velikosti.
„Víme, že v centrech obřích galaxií, jako je naše vlastní Mléčná dráha, existují supermasivní černé díry?“ říká Merritt. „Ale pokud víme, menší hvězdné systémy nemají žádné černé díry. Možná byli zvyklí, ale byli vyhození.?
Kop - důsledek Einsteinových rovnic relativity - nastává, protože gravitační vlny emitované během posledního ponoru jsou anizotropní a vytvářejí zpětný ráz. Účinek je maximalizován, když je jedna černá díra znatelně větší než druhá.
Ačkoli astrofyzici věděli o tomto jevu již od šedesátých let, dosud nikdo neměl analytické nástroje potřebné k přesnému výpočtu velikosti účinku. První přesný výpočet velikosti kopů byl uveden ve společném článku od Favaty, Hughese a Holze, který se také objevuje online na adrese http://arXiv.org.
Merritt poznamenává, že neexistují žádné jasné pozorovací důkazy o tom, že došlo k kopům. Tvrdí, že nejlepší šancí na nalezení přímých důkazů by bylo nalezení černé díry krátce poté, co nastane kop, snad v galaxii, která nedávno prošla sloučením s jinou galaxií.
„Viděli byste černou díru mimo střed, která se ještě docela nedostala zpět do centra?“ on říká. „I když je pravděpodobnost pozorování nízká, nyní, když astronomové vědí, co hledat, nebyl bych překvapen, kdyby ho někdo nakonec našel.“
Původní zdroj: RIT News Release
