Un nou model sugerează că fuzionarea unor găuri negre super-masive va străluci în lumina ultravioletă și în raze X, în timp ce se spira într-un accident inevitabil.
Gurile negre super-masive sunt de milioane sau miliarde de ori mai mult decât masa soarelui și se află aproape în fiecare galaxie care este cel puțin dimensiunea propriei noastre Calea Lactee, potrivit unui comunicat al NASA. Oamenii de știință știu că galaxiile se combină în mod obișnuit; acest lucru se va întâmpla cu Calea Lactee și cu Andromeda, de exemplu, în aproximativ 4 miliarde de ani.
„Știm că galaxiile cu găurile negre supermassive centrale se combină tot timpul din univers, dar noi vedem doar o mică parte din galaxii cu două [găuri negre] în apropierea centrelor lor”, a spus Scott Noble, astrofizician la Centrul de zbor spațial Goddard din NASA din Maryland , a spus într-o declarație. [Fără scăpare: scufundare într-o gaură neagră (infografic)]
În timp ce oamenii de știință au văzut anterior fuziunile găurilor negre, acestea au fost mult mai mici, conform afirmației - comparabilă cu dimensiunea unei stele, ceea ce înseamnă oriunde de la trei până la câteva zeci de ori mai mare de soare. Aceste fuziuni de dimensiuni stelare ale găurilor negre au fost detectate cu ajutorul Interferometrului Laser Internațional Gravitational-Wave (LIGO) al Fundației Naționale a Științei. Oamenii de știință i-au găsit detectând valuri gravitaționale, care sunt ondulări în spațiu-timp generate după aceste fuziuni mari.
Fuziunile super-masive ale găurilor negre vor fi mai greu de urmărit, au declarat oficialii NASA în comunicat, deoarece acestea sunt deseori mult mai îndepărtate și emit semnale mai slabe cu unde gravitaționale. Pentru a detecta acel semnal minuscul, detectoarele trebuie să fie localizate în spațiu pentru a evita să fie perturbați de valurile seismice de pe propria noastră planetă. O viitoare misiune care poate face acest lucru este antena spațială a interferometrului cu laser a Agenției Spațiale Europene (LISA), programată pentru lansarea în anii 2030.
Există, însă, o altă metodă posibilă de a găsi fuziuni supermasive. Când galaxiile se contopesc, aduc cu ele colecții de gaze, praf, stele și planete. Pe măsură ce se produce coliziunea, o mare parte din acest material ar fi târât spre găurile negre - care încep apoi să „mănânce” materialul, generând radiații pe care astronomii ar trebui să le poată vedea (înainte ca materialul să treacă de orizontul evenimentului găurii negre).
Noua simulare a urmat ceea ce se întâmplă pe trei orbite de găuri negre supermasive care se află la aproximativ 40 de orbite distanță de a se contopi complet. Modelul sugerează că, în acest moment, în fuziune, vor fi vizibile unele raze X de lumină UV și de energie mare, la telescoape.
"Trei regiuni de gaz care emană lumină strălucesc pe măsură ce găurile negre se contopesc, toate conectate prin fluxuri de gaz fierbinte: un inel mare care înconjoară întregul sistem, numit disc circumbinar și două mai mici în jurul fiecărei găuri negre, numite mini discuri," Au declarat oficialii NASA.
"Toate aceste obiecte emit predominant lumină UV", au continuat oficialii. "Când gazul curge într-un mini disc la o rată mare, lumina UV a discului interacționează cu corona fiecărei găuri negre, [care este] o regiune de particule subatomice cu energie mare, deasupra și dedesubtul discului. Această interacțiune produce raze X. Când rata de acumulare este mai mică, lumina UV se întunecă în raport cu razele X ".
Simularea sugerează că razele X într-o fuziune super-masivă a găurii negre vor fi mai luminoase și mai variabile decât razele X observate în găurile negre supermasive. (Schimbările au legătură cu cât de repede este gazul în jurul orbitelor găurii negre, precum și cu orbitele găurilor negre care fuzionează.)
Simularea a fost efectuată la Centrul Național pentru supercomputerul aplicațiilor Blue Waters pentru aplicații la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign. Această simulare specială estimează temperaturile gazelor, în timp ce viitoarele simulări vor încorpora parametri precum temperatura, masa totală și distanța pentru a vedea efectele asupra luminii pe care o emite fuziunea, conform declarației.
Noua lucrare a fost detaliată ieri (2 octombrie) în The Astrophysical Journal.
