Billedkredit: Hubble
Når sorte huller kolliderer, skal du kigge ud! Et enormt burst af gravitationsstråling resulterer, når de voldsomt smelter sammen til et massivt sort hul. Kicket? der opstår under kollisionen kunne slå det sorte hul ud af dens galakse.
En ny undersøgelse beskriver konsekvenserne af en sådan intergalaktisk kollision.
Astrofysiker David Merritt, professor ved Rochester Institute of Technology, og medforfattere Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Cornell University), Scott Hughes (Massachusetts Institute of Technology) og Daniel Holz (University of Chicago) undersøger konsekvenserne af inducerede spark af tyngdekraftsbølger i deres artikel,? Konsekvenser af tyngdekraftsstråling ,? for nylig sendt til Astrophysical Journal og sendt online på http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Næsten alle galakser menes at indeholde supermassive sorte huller i deres centre. I henhold til den nuværende teori vokser galakser gennem fusioner med andre galakser. Når to galakser smelter sammen, danner deres centrale sorte huller et binært system og drejer sig omkring hinanden og til sidst samles sammen til et enkelt sort hul. Koalescensen er drevet af emissionen af gravitationsstråling, som forudsagt af Einsteins relativitetsteori.
Merritt og hans kolleger bestemte, hvor hurtigt et sort hul skal bevæge sig for helt at undslippe en galakas tyngdefelt. De fandt ud af, at større og lysere galakser har stærkere tyngdefelter og ville kræve et større spark for at skubbe et sort hul ud end de mindre systemer. På samme måde kunne mindre kraftige påvirkninger jarre det sorte hul ud af sit hjem i midten af en galakse, kun for senere at rebound tilbage på plads.
Sparkene sætter også spørgsmålstegn ved teorier, der ville vokse supermassive sorte huller fra hierarkiske fusioner af mindre sorte huller, der starter i det tidlige univers. ? Årsagen er, at galakser var mindre for længe siden, og sparkene ville let have fjernet de sorte huller fra dem ,? Siger Merritt.
Ifølge Merritt og hans medforfattere er det mere sandsynligt, at supermassive sorte huller opnåede det meste af deres masse gennem opsugningen af gas, og at fusioner med andre sorte huller først fandt sted, efter at galakserne havde nået nogenlunde deres nuværende størrelser.
? Vi ved, at der findes supermassive sorte huller i centrum af gigantiske galakser som vores egen Mælkevej ,? siger Merritt. ? Men så vidt vi ved har de mindre stjernesystemer ikke sorte huller. Måske plejede de at gøre det, men de blev sparket ud.?
Sparket - en konsekvens af Einsteins relativitetsforligninger - opstår, fordi tyngdekraftsbølger, der udsendes under det sidste spring, er anisotrope, hvilket producerer rekyl. Effekten maksimeres, når det ene sorte hul er mærkbart større end det andet.
Mens astrofysikere har været opmærksomme på dette fænomen siden 1960'erne, har indtil nu ingen haft de nødvendige analytiske værktøjer til nøjagtigt at beregne størrelsen af effekten. Den første nøjagtige beregning af størrelsen på sparkene blev rapporteret i en ledsagerpapir af Favata, Hughes og Holz, som også vises online på http://arXiv.org.
Merritt bemærker, at der ikke er nogen klar observationsbevis for, at sparkene har fundet sted. Han hævder, at den bedste chance for at finde direkte bevis ville være at lokalisere et sort hul kort efter, at sparket opstår, måske i en galakse, der for nylig har gennemgået en fusion med en anden galakse.
? Du vil se et off-center sort hul, der ikke har ret kommet tilbage til centrum endnu ,? han siger. ? Selvom sandsynligheden for at observere dette er lav, nu hvor astronomer ved, hvad de skal kigge efter, ville jeg ikke blive overrasket, hvis nogen i sidste ende finder en.
Originalkilde: RIT News Release
