Bildkredit: Hubble
När svarta hål kolliderar, se upp! En enorm sprängning av gravitationsstrålning blir när de våldsamt smälter samman till ett massivt svart hål. ? Kicken? som inträffade under kollisionen kunde slå det svarta hålet klart ur sin galax.
En ny studie beskriver konsekvenserna av en sådan intergalaktisk kollision.
Astrofysiker David Merritt, professor vid Rochester Institute of Technology och medförfattare Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) och Daniel Holz (University of Chicago) undersöker konsekvenserna av framkallade spark av gravitationsvågor i deras artikel,? Konsekvenser av gravitationell strålningsbelastning ,? nyligen skickat till Astrophysical Journal och publicerat online på http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Praktiskt taget alla galaxer tros innehålla supermassiva svarta hål i deras centrum. Enligt den nuvarande teorin växer galaxer genom sammanslagningar med andra galaxer. När två galaxer smälter samman, bildar deras centrala svarta hål ett binärt system och kretsar kring varandra och så småningom smälter samman till ett enda svart hål. Koalescensen drivs av utsläpp av gravitationsstrålning, vilket förutses av Einsteins relativitetsteori.
Merritt och hans kollegor bestämde hur snabbt ett svart hål måste flytta för att helt undkomma en galaxens gravitationsfält. De fann att större och ljusare galaxer har starkare gravitationsfält och skulle kräva en större kick för att mata ut ett svart hål än de mindre systemen. På samma sätt kan mindre kraftfulla påverkningar krama det svarta hålet ur sitt hem i mitten av en galax, för att senare återhämta sig på plats.
Sparkarna ifrågasätter också teorier som skulle växa supermassiva svarta hål från hierarkiska sammanslagningar av mindre svarta hål, med början i det tidiga universum. ? Anledningen är att galaxerna var mindre för länge sedan, och sparkarna skulle lätt ha tagit bort de svarta hålen från dem ,? Merritt säger.
Enligt Merritt och hans medförfattare är det mer troligt att supermassiva svarta hål uppnådde det mesta av deras massa genom tillträdet av gas och att sammanslagningar med andra svarta hål först ägde rum efter att galaxerna hade nått ungefär sina nuvarande storlekar.
? Vi vet att supermassiva svarta hål finns i centrum för jätte galaxer som vår egen mjölkväg ,? säger Merritt. ? Men så vitt vi vet har de mindre stjärnsystemen inga svarta hål. Kanske brukade de göra det, men de kastades ut.?
Sparken - en följd av Einsteins relativitetsekvationer - inträffar på grund av att gravitationsvågor som släpps ut under den sista djupet är anisotropa och producerar rekyl. Effekten maximeras när ett svart hål är betydligt större än det andra.
Medan astrofysiker har varit medvetna om detta fenomen sedan 1960-talet, har hittills ingen haft de analytiska verktygen som behövs för att exakt beräkna storleken på effekten. Den första exakta beräkningen av storleken på sparkarna rapporterades i en följeslagare av Favata, Hughes och Holz, som också visas online på http://arXiv.org.
Merritt konstaterar att det inte finns några tydliga observationsbevis för att sparkarna har ägt rum. Han hävdar att den bästa chansen att hitta direkta bevis skulle vara att hitta ett svart hål strax efter sparken inträffade, kanske i en galax som nyligen har genomgått en sammanslagning med en annan galax.
? Du skulle se ett off-center svart hål som inte har riktigt kommit tillbaka till centrum ännu ,? han säger. ? Även om sannolikheten för att observera detta är låg, nu när astronomer vet vad de ska leta efter, skulle jag inte bli förvånad om någon hittar en så småningom.?
Originalkälla: RIT News Release
