Supermassive mustade aukude spiraalne liitumine

Supermassive mustade aukude spiraalne liitumine

Uus mudel toob teadlased lähemale, et mõista valgussignaalide mitmekesisust, mis tekivad siis, kui kaks supermassiivset musta auku (miljoneid ja miljardeid kordi suuremad kui Päike) spiraalid kokku põrkuvad. Esmakordselt näitavad Einsteini üldise suhtelisuse teooria füüsilised tagajärjed arvutisimulatsioonid, et gaas sellistes süsteemides kostub peamiselt UV- ja röntgenivalguses.

Peaaegu iga Linnutee parameetritega galaktika keskel on must auk. Tähelepanekud näitavad, et galaktilised fusioonid esinevad sageli, kuid seni pole keegi suutnud näha hiiglaslike mustade aukude kokkupõrget. Teadlased võisid siiski täheldada tähtede massi mustade aukude (kolmest mitmest päikeseloojangust) ühendamist LIGO abil. Konkreetsel juhul loodi gravitatsioonilised lained - valguskiirusel liikuvad laigud ruumis ja ajal.

Gaas särab heledalt supermassive mustade aukude arvutamise simulatsioonides, mille ühendamine on 40 orbiidiga. Sellised mudelid aitavad tuvastada selliste binaarsüsteemide tegelikke näiteid

Supermassive mustade aukude ühinemised on raskem kindlaks määrata. Fakt on see, et Maa ise on liiga lärmakas. See raputab seismilistest vibratsioonidest ja gravitatsioonilistest muutustest atmosfääri häiretest. Seetõttu peavad detektorid asuma kosmoses, nagu planeeritud LISA 2030. aastatel. Oluline on märkida, et supermassiveeritud binaarsüsteemid erinevad oma väiksematest kaaslastest gaasirikkas keskkonnas. Teadlased kahtlustavad, et ka supernova plahvatus, mis moodustab musta auku, puhub ka enamikku ümbritsevast gaasist. Musta auk on nii kiiresti imendunud jääkide poolt, et kui sul ühendate, ei ole „õhtusöögile“ midagi jäänud ja valgusignaali ei esine.

Kuid ärge unustage, et supermassive mustade aukude liitumine toimub galaktilise fusiooni taustal, mis tähendab, et gaasi ja tolmu pilved, tähed ja planeedid on olemas. Tõenäoliselt surub galaktika kokkupõrge suure osa sellest materjalist lähemale mustadele aukudele, mis jätkavad söömist. Lähenedes soojendavad magnet- ja gravitatsioonijõud ülejäänud gaasi ning astronoomid võivad signaale lukustada.

Uus simulatsioon näitab, millised on kolm supermassive mustade aukude orbiidid 40 orbiidil ühinemisest. On näha, et protsessi selles staadiumis eraldub valgus ainult UV-valguses, kasutades mõningaid suure energiatarbega röntgenkiire.

See 360-kraadine nägemine saadab meid kahe pöörleva mustade aukude keskele, mis on üksteisest 30 miljoni kilomeetri kaugusel ja mille orbitaalperiood on 46 minutit. Näete, kuidas mustad augud moonutavad tähe tausta ja jäädvustavad valgust. Iseloomulik on fotonirõngas. Kogu süsteemil on 1 miljon päikeseenergiat Mustade aukude ühendamisel kuumenevad kolm valgust kiirgava gaasi piirkonda. See moodustab süsteemi ümber suure rõnga, samuti kaks väiksemat rõngast ringi ümber. Kõik need objektid kiirgavad peamiselt UV-kiirgust. Kui gaas voolab suure kiirusega minikettale, puutub ketta UV-valgus iga musta aukukrooniga (suure energiaga subatoomiliste osakeste piirkonda ketta kohal ja all). Kui aktiveerumiskiirus on madalam, siis UV-kiirguse määr on röntgenkiirte suhtes väiksem.

Simulatsioonide põhjal eeldavad teadlased, et "peaaegu ühinevad" röntgenikiirgused on heledamad kui üksikutel supermassive mustadel aukudel. Simulatsiooni jaoks kasutati Blue Waters'i superarvutit 46 päeva jooksul 9600 arvutisüdamikus. Algne simulatsioon hindab gaasi temperatuuri. Meeskond kavatseb koodi täiustada, et simuleerida, kuidas süsteemi parameetrid muutuvad, näiteks temperatuur, kaugus, kogumass ja kogunemiskiirus. Teadlased on huvitatud sellest, et mõista, mis juhtub gaasiga, mis liigub kahe musta augu vahel.

Kommentaarid (0)
Otsing