Simulering av kolliderande svarta hål
Ingenting matchar den destruktiva kraften i ett svart hål; en singularitet av tät materia med en gravitationskraft så stark att ingenting, inte ens ljus kan undkomma. Och så kan du föreställa dig hur svårt det skulle vara att undersöka regionen inom ett svart håls händelseshorisont. Och ändå finns det en katastrofal händelse som borde ge forskare ett ögonblick in i malströmmen, för att delvis förstå vad som händer "där inne." Den händelsen skulle vara kollision mellan två svarta hål.
Som du förmodligen vet finns det ett supermassivt svart hål som lurar i hjärtat av varje galax. När dessa galaxer slås samman möter dessa svarta hål också varandra. Ibland sparkas ett svart hål våldsamt in i djupa rymden, och andra gånger smälter de samman till ett ännu mer super-supermassivt svart hål. Kollisionen sker utom synhåll, under den delade händelshorisonten. Så det finns inget sätt att se vad som händer ... och leva för att berätta om det.
Genom att titta på gravitationen kan astronomer emellertid kunna kika direkt in i kollisionszonen. En av de förutsägelser som gjordes av Albert Einstein, som en del av hans berömda allmänna relativitetsteori, är att dramatiska gravitationshändelser i universum, som bildandet eller kollisionen av svarta hål, skulle kunna upptäckas av de gravitationsvågor som de genererar. När dessa vågor tvättar över oss, bör krusningarna i rymdtiden upptäckas av extremt känsliga instrument eller rymdfarkoster som flyger i formation.
Ett team av forskare från Cardiff University, Ioannis Kamaretsos, Mark Hannam och B. Sathyaprakash, har använt en kraftfull superdator för att simulera vilka gravitationsvågor som kan genereras genom att slå samman svarta hål. Två svarta hål som kretsar kring varandra bör avge gravitationsvågor och gradvis förlora energi. Detta får dem att spiral inåt, kollidera och skapa ett svart hål som är mycket deformerat.
Enligt deras simulering kommer gravitationsvågorna från detta deformerade svarta hålet att avge en distinkt "ton", som en ringklocka. I själva verket, genom att mäta bara denna ton, kommer astronomer att kunna härleda både det svarta hålets massa och hastigheten på dess snurr. Dessutom bör snedvridningen av gravitationsvågorna göra det möjligt för forskare att "se" vad som händer inom det svarta hålets händelseshorisont; för att förstå vad som hände med de sammanslagna monsteren efter att de försvann under den delade händelseshorisonten.
"Genom att jämföra styrkorna hos de olika tonerna är det möjligt inte bara att lära sig om det sista svarta hålet, utan också egenskaperna hos de ursprungliga två svarta hålen som deltog i kollisionen," sade Ioannis Kamaretsos i en nyhetsmeddelande.
Naturligtvis är det viktigt att notera att gravitationsvågorna fortfarande är rent teoretiska. Trots att det redan finns flera markbaserade detektorer som redan är byggda, och ännu känsligare rymdbaserade detektorer på väg, har det inte funnits en direkt upptäckt av en gravitationsvåg ännu, bara indirekta upptäckter. Jag skulle dock inte satsa på Einstein. Han har haft en ganska bra meritlista.
Originalkälla: Cardiff News Release
