Kreditna slika: Hubble
Kad se crne rupe sudaraju, pazite! Dolazi do ogromnog praga gravitacijskog zračenja dok se oni nasilno stapaju u jednu veliku crnu rupu. Šut? koja se dogodi za vrijeme sudara mogla bi izbiti crnu rupu iz njezine galaksije.
Nova studija opisuje posljedice takvog intergalaktičkog sudara.
Astrofizičar David Merritt, profesor Tehničkog instituta u Rochesteru, te koautori Miloš Milosavljević (Caltech), Marc Favata (Sveučilište Cornell), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) i Daniel Holz (University of Chicago) istražuju posljedice uzrokovanih udaraca gravitacijskim valovima u svom članku? Posljedice oporavka gravitacijskog zračenja ,? nedavno poslan u Astrophysical Journal i objavljen online na http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Smatra se da gotovo sve galaksije u svojim središtima sadrže supermasivne crne rupe. Prema trenutnoj teoriji, galaksije rastu spajanjem s drugim galaksijama. Kad se dvije galaksije spoje, njihove središnje crne rupe tvore binarni sustav i okreću se jedna oko druge, na kraju se stapajući u jednu crnu rupu. Koalescencija se pokreće emisijom gravitacijskog zračenja, kao što je predviđala Einsteinova teorija relativnosti.
Merritt i njegovi kolege utvrdili su kako se mora brzo kretati crna rupa da bi se potpuno izbjeglo gravitacijsko polje galaksije. Otkrili su da veće i svjetlije galaksije imaju jača gravitacijska polja i da će im trebati veći udarac za izbacivanje crne rupe od manjih sustava. Isto tako, manje snažni utjecaji mogli bi izvući crnu rupu iz njenog doma u središtu galaksije, da bi se kasnije ponovno odbili na svoje mjesto.
Udarci također dovode u pitanje teorije koje bi iz hijerarhijskih spajanja manjih crnih rupa izrastale supermasivne crne rupe počevši od ranog svemira. "Razlog je taj što su galaksije odavno bile manje, a udarci bi lako uklonili crne rupe s njih?" Kaže Merritt.
Prema Merrittu i njegovim koautorima, vjerojatnije je da su supermasivne crne rupe većinu svoje mase postigle akumulacijom plina i da su se spajanja s drugim crnim rupama dogodila tek nakon što su galaksije postigle otprilike svoje trenutne veličine.
"Znamo da supermasivne crne rupe postoje u središtima divovskih galaksija poput naše vlastite Mliječne staze" kaže Merritt. "Ali koliko znamo, manji zvjezdani sustavi nemaju crne rupe. Možda su nekada, ali izbacili su ih.
Udarac - posljedica Einsteinove jednadžbe relativnosti - događa se zato što su gravitacijski valovi emitirani tijekom posljednjeg udara anizotropni, proizvodeći odstupanje. Učinak je maksimiziran kada je jedna crna rupa znatno veća od druge.
Iako su astrofizičari bili svjesni ovog fenomena od 1960-ih, do danas nitko nije imao analitičke alate potrebne za točno izračunavanje veličine učinka. Prvi točni izračun veličine udaraca izvijestili su u popratnom radu Favata, Hughes i Holz, koji se također pojavljuje na mreži na http://arXiv.org.
Merritt napominje da nema jasnih opažajnih dokaza da su se udarci dogodili. On tvrdi da bi najbolja šansa za pronalaženje izravnih dokaza bila lociranje crne rupe nedugo nakon što se dogodio udarac, možda u galaksiji koja je nedavno pretrpjela spajanje s drugom galaksijom.
"Vidjeli biste neku crnu rupu koja nije u središtu još uvijek se vratila u središte?" on kaže. "Iako je vjerojatnost da će to promatrati mala, sada kada astronomi znaju što tražiti, ne bih se iznenadio ako netko na kraju nađe jednog."
Izvorni izvor: RIT News Release
