Obrazový kredit: Hubble
Keď sa čierne diery zrazia, pozor! Výsledkom je obrovský výbuch gravitačného žiarenia, keď sa násilne zlúčia do jednej masívnej čiernej diery. Kop? ktoré sa vyskytujú počas zrážky, by mohli vyraziť čiernu dieru z jej galaxie.
Nová štúdia opisuje dôsledky takejto intergalaktickej kolízie.
Astrofyzik David Merritt, profesor Rochesterského technologického inštitútu a spoluautori Miloš Milosavljevič (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) a Daniel Holz (Chicago University) skúmajú dôsledky vyvolaných kopov. podľa gravitačných vĺn v článku „Dôsledky gravitačného žiarenia“ Nedávno odoslané do Astrofyzikálneho vestníka a zverejnené online na adrese http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Prakticky sa predpokladá, že všetky galaxie obsahujú vo svojich centrách superhmotné čierne diery. Podľa súčasnej teórie galaxie rastú zlúčením s inými galaxiami. Keď sa dve galaxie zlúčia, ich stredné čierne diery tvoria binárny systém a otáčajú sa okolo seba, prípadne sa zhlukujú do jednej čiernej diery. Koalescencia je riadená emisiou gravitačného žiarenia, ako predpovedá Einsteinova teória relativity.
Merritt a jeho kolegovia určili, ako rýchlo sa musí čierna diera pohybovať, aby úplne unikla gravitačným poliam galaxie. Zistili, že väčšie a jasnejšie galaxie majú silnejšie gravitačné polia a vyžadovali by väčší kop, aby vyvrhli čiernu dieru ako menšie systémy. Podobne aj menšie sily môžu čiernu dieru vytlačiť z domu v strede galaxie, aby sa neskôr mohli vrátiť späť na svoje miesto.
Kopy tiež spochybňujú teórie, ktoré by vyrastali superhmotné čierne diery z hierarchických fúzií menších čiernych dier, počínajúc začiatkom vesmíru. „Dôvod je ten, že galaxie boli dávno menšie a kopy by z nich ľahko odstránili čierne diery,“ dodal. Merritt hovorí.
Podľa Merritta a jeho spoluautorov je pravdepodobnejšie, že supermasívne čierne diery získali väčšinu svojej hmotnosti prostredníctvom nahromadenia plynu a že fúzie s inými čiernymi dierami sa uskutočnili až potom, čo galaxie dosiahli zhruba svoju súčasnú veľkosť.
„Vieme, že v centrách obrovských galaxií, ako je naša Mliečna dráha, existujú supermasívne čierne diery.“ hovorí Merritt. „Pokiaľ však vieme, menšie hviezdne systémy nemajú žiadne čierne diery. Možno, že zvykli, ale boli vyhodení.?
Kop - dôsledok Einsteinových rovníc relativity - nastáva, pretože gravitačné vlny emitované počas posledného ponoru sú anizotropné a vytvárajú spätný ráz. Účinok sa maximalizuje, keď je jedna čierna diera značne väčšia ako druhá.
Aj keď astrofyzici vedeli o tomto fenoméne už od šesťdesiatych rokov, doteraz nikto nemal analytické nástroje potrebné na presný výpočet veľkosti účinku. Prvý presný výpočet veľkosti kopov bol uvedený v sprievodnom dokumente od Favaty, Hughesa a Holza, ktorý sa tiež objavuje online na adrese http://arXiv.org.
Merritt poznamenáva, že neexistujú žiadne jasné pozorovacie dôkazy o tom, že došlo k kopom. Tvrdí, že najlepšou šancou na nájdenie priameho dôkazu by bolo nájdenie čiernej diery krátko po výskyte kopu, pravdepodobne v galaxii, ktorá nedávno prešla zlúčením s inou galaxiou.
„Videli by ste čiernu dieru mimo stredu, ktorá sa ešte celkom nedostala späť do centra?“ on hovorí. „Aj keď je pravdepodobnosť tohto pozorovania nízka, teraz, keď astronómovia vedia, čo treba hľadať, nebol by som prekvapený, keby ho niekto nakoniec našiel.“
Pôvodný zdroj: RIT News Release
