En ny modell antyder at sammenslåing av supermassive sorte hull vil gløde i uhyggelig ultrafiolett og røntgenlys når de spiraler til en uunngåelig krasj.
Supermassive sorte hull er millioner eller milliarder ganger solens masse og bor i omtrent hver galakse som er minst på størrelse med vår egen Melkevei, ifølge en uttalelse fra NASA. Forskere vet at galakser ofte kombineres; dette vil skje med Melkeveien og Andromeda, for eksempel i løpet av omtrent 4 milliarder år.
"Vi vet at galakser med sentrale supermassive sorte hull kombinerer hele tiden i universet, men vi ser likevel bare en liten brøkdel av galakser med to [sorte hull] i nærheten av sentrene deres," Scott Noble, en astrofysiker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland , sa det i en uttalelse. [No Escape: Dive Into a Black Hole (Infographic)]
Mens forskere har sett sammenslåinger av svart hull før, var disse mye mindre, ifølge utsagnet - sammenlignbart med størrelsen på en stjerne, noe som betyr alt fra tre til noen få dusin ganger solens masse. Disse sammenslåingene av svart hull i stjernen størrelse ble oppdaget ved hjelp av National Science Foundation's Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Forskere fant dem ved å oppdage gravitasjonsbølger, som er krusninger i romtid generert etter disse store sammenslåingene.
Supermassive sammenslåinger av svart hull vil være vanskeligere å spore opp, sa NASA-tjenestemenn i uttalelsen, fordi de ofte ligger mye lenger fra hverandre og avgir svakere gravitasjonsbølgesignaler. For å oppdage det lille signalet, må detektorene være plassert i rommet for å unngå å bli forstyrret av seismiske bølger på vår egen planet. Et fremtidig oppdrag som kan gjøre det er European Space Agency's Laser Interferometer Space Antenna (LISA), planlagt lansert i 2030-årene.
Det er imidlertid en annen mulig metode for å finne supermassive fusjoner. Når galakser smelter sammen, tar de med seg samlinger av gass, støv, stjerner og planeter. Når kollisjonen oppstår, vil mye av dette materialet bli dratt mot de sorte hullene - som deretter begynner å "spise" materialet, og generere stråling som astronomene skal kunne se (før materialet krysser det svarte hullets hendelseshorisont).
Den nye simuleringen fulgte det som skjer over tre baner med supermassive sorte hull som er omtrent 40 baner borte fra fullstendig sammenslåing. Modellen antyder at det på dette tidspunktet i sammenslåingen ville være noe UV-lys og høyeenergiske røntgenbilder synlige i teleskoper.
"Tre regioner med lysemitterende gass gløder når de sorte hullene smelter sammen, alle forbundet med strømmer av varm gass: en stor ring som omkranser hele systemet, kalt den sirkulære disken, og to mindre rundt hvert svart hull, kalt mini-disker," Det sa NASA-tjenestemenn.
"Alle disse gjenstandene avgir overveiende UV-lys," fortsatte tjenestemennene. "Når gass strømmer inn i en minidisk med høy hastighet, samvirker diskens UV-lys med hvert svart hulls korona, [som er] et område med subenergiske partikler med høy energi over og under disken. Denne interaksjonen produserer røntgenstråler. Når utvinningsgraden er lavere, UV-lys dimmes i forhold til røntgenstrålene. "
Simuleringen antyder at røntgenstråler i en supermassiv svart hullssammenslåing vil være lysere og mer varierende enn røntgenbilder observert i ensomme supermassive sorte hull. (Endringene har å gjøre med hvor rask gass rundt det sorte hullets bane, i tillegg til banene til de sammenslåtte sorte hullene.)
Simuleringen ble utført ved National Center for Supercomputing Applications 'Blue Waters superdatamaskin ved University of Illinois i Urbana-Champaign. Denne spesielle simuleringen estimerte gasstemperaturer, mens fremtidige simuleringer vil inneholde parametere som temperatur, total masse og avstand for å se effektene på lyset fusjonen avgir, ifølge uttalelsen.
Det nye verket ble detaljert i går (2. oktober) i The Astrophysical Journal.
