Kuvahyvitys: Hubble
Kun mustat reiät törmäävät, katso ulos! Tuloksena on valtava gravitaatiosäteilyn purske, kun ne sulautuvat voimakkaasti yhteen massiiviseen mustaan aukkoon. ? Potku? , joka tapahtuu törmäyksen aikana, voisi lyödä mustan aukon pois galaksistaan.
Uusi tutkimus kuvaa tällaisen galaktien välisen törmäyksen seurauksia.
Astrofysiikka David Merritt, Rochester Institute of Technology -professori, ja avustajat Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Cornellin yliopisto), Scott Hughes (Massachusettsin teknillinen instituutti) ja Daniel Holz (Chicagon yliopisto) tutkivat potkujen aiheuttamia seurauksia gravitaatioaaltojen toimesta artikkelissaan? Gravitaatiosäteilyn seurauksen seuraukset? äskettäin toimitettu Astrophysical Journal -lehteen ja julkaistu verkossa osoitteessa http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Lähes kaikkien galaksien uskotaan sisältävän supermassiiviset mustat aukot niiden keskuksissa. Nykyisen teorian mukaan galaksit kasvavat sulautuessa muiden galaksien kanssa. Kun kaksi galaksia yhdistyy, niiden keskeiset mustat aukot muodostavat binaarisen järjestelmän ja pyörivät toistensa ympäri, lopulta koalloituen yhdeksi mustaksi reikäksi. Yhdistämistä ohjaa gravitaatiosäteilyn päästö, kuten Einsteinin suhteellisuusteoria ennustaa.
Merritt ja hänen kollegansa päättivät, kuinka nopeasti mustan aukon on liikuttava galaksin gravitaatiokentän poistumiseksi kokonaan. He havaitsivat, että suuremmilla ja kirkkaammilla galakseilla on voimakkaammat painovoimakentät ja että mustan aukon poistamiseen tarvittaisiin isompi potku kuin pienemmillä järjestelmillä. Samoin vähemmän voimakkaat iskut voisivat purkaa mustan aukon kotoaan galaksin keskellä, vain myöhemmin palautua takaisin paikalleen.
Potkut asettavat kyseenalaiseksi myös teoriat, jotka kasvattaisivat supermassiivisia mustia reikiä pienempien mustien reikien hierarkkisista yhdistymisistä alkaen varhaisuniversumista. ? Syynä on, että galaksit olivat kauan sitten pienempiä, ja potkut olisivat helposti poistaneet niistä mustat aukot ,? Merritt sanoo.
Merrittin ja hänen tekijöidensä mukaan on todennäköisempää, että supermassiiviset mustat aukot saavuttivat suurimman osan massastaan kaasun lisääntymisen kautta ja että sulautumiset muiden mustien reikien kanssa tapahtuivat vasta sen jälkeen kun galaksit olivat saavuttaneet suunnilleen nykyiset kokonsa.
? Tiedämme, että supermassiivisia mustia aukkoja on olemassa jättiläisgalaktien keskipisteessä, kuten oma Linnunrata ,? sanoo Merritt. ? Mutta sikäli kuin tiedämme, pienemmissä tähtijärjestelmissä ei ole mustia aukkoja. Ehkä he ovat tottuneet, mutta heidät potkutettiin ulos.?
Einsteinin relatiivisuusyhtälöiden seurauksena tapahtuva potku "tapahtuu, koska lopullisen syvennyksen aikana emittoidut gravitaatioaallot ovat anisotrooppisia ja tuottavat takaisin. Vaikutus maksimoidaan, kun yksi musta reikä on huomattavasti suurempi kuin toinen.
Vaikka astrofysiikot ovat olleet tietoisia tästä ilmiöstä 1960-luvulta lähtien, toistaiseksi yhdelläkään ei ole ollut tarvittavia analyyttisiä työkaluja vaikutuksen koon tarkkaan laskemiseen. Ensimmäinen tarkka laskelma potkujen koosta ilmoitettiin Favata, Hughes ja Holz -lehdessä, joka ilmestyy myös verkossa osoitteessa http://arXiv.org.
Merritt toteaa, että potkujen tapahtumisesta ei ole selkeää havainnollista näyttöä. Hän väittää, että paras mahdollisuus löytää suoraa näyttöä on löytää musta aukko pian potkun tapahtumisen jälkeen, ehkä galaksissa, joka on äskettäin sulautunut toisen galaksin kanssa.
"Näkisit keskustan ulkopuolella olevan mustan aukon, joka ei ole vieläkään palannut keskustaan," hän sanoo. "Vaikka todennäköisyys havaita tämä on pieni, nyt kun tähtitieteilijät tietävät mitä etsiä, en olisi yllättynyt, jos joku löytää lopulta sellaisen."
Alkuperäinen lähde: RIT-lehdistötiedote
