Viteza găurilor negre după fuziune a fost estimată pentru prima dată

Datorită observatoarelor de unde gravitaționale, știm că atunci când două găuri negre se îmbină, acestea creează o a treia gaură neagră. Gaura neagră rezultată este mai puțin masivă decât suma „părinților” săi, deoarece o parte din energie s-a pierdut sub formă de unde gravitaționale. Această gaură neagră este, de asemenea, aruncată din locul său de naștere de către interacțiunea deformatoare de spațiu-timp care a creat-o. Oamenii de știință au simulat acum viteza găurilor negre după fuziune.

Folosind 1.381 de simulări, cercetătorii au analizat coliziunile de mare energie dintre găurile negre și modul în care se comportă acestea. Ei au descoperit că, dacă condițiile sunt potrivite, gaura neagră recent fuzionată poate fi lansată în univers cu o viteză de 28.600 de kilometri pe secundă. Așadar, viteza găurilor negre după fuziune este pur și simplu amețitoare.

„Am vrut să calculăm care este viteza maximă pe care o poate dobândi o gaură neagră nou formată din fuziunea a două găuri negre care se ciocnesc. Am găsit un maxim care este de aproximativ 10% din viteza luminii, ceea ce este foarte rapid pentru standardele astrofizice”, a declarat coautorul prof. Carlos Lousto, de la Institutul de Tehnologie Rochester (SUA).

A fost calculată viteza găurilor negre după fuziune

Dar nu orice gaură neagră va fi aruncată în urma coliziunii cu o asemenea viteză. Oamenii de știință și-au dat seama că sunt necesare cerințe foarte specifice pentru ca viteza maximă să fie atinsă. Se presupune că găurile negre care se îmbină în simulare se rotesc în direcții opuse.

De asemenea, sunt înclinate în ceea ce privește orbita pe care o iau unul în jurul celeilalte înainte de a se ciocni. La fel cum Pământul se află într-un unghi în comparație cu orbita sa în jurul Soarelui, la fel sunt și aceste găuri negre simulate. Înclinarea planetei noastre este de 23,5 grade, în timp ce aceste găuri negre teoretice sunt la 90 de grade și îndreptate una cu spatele la cealaltă, notează IFLScience.

„Viteza de rotire și orientarea sunt cele mai importante aspecte. Se pare că este esențial ca sensul rotirilor să fie în același plan cu orbita. Acest lucru maximizează anizotropia: când o rotire este îndreptată într-o direcție, cealaltă trebuie să fie îndreptat în cealaltă direcție în planul orbital. Și acest lucru duce la radiația maximă asimetrică care duce la acest recul”, a spus profesorul Lousto.

Energie transformată în unde gravitaționale

Emisia de energie gravitațională este cea care face acest recul să fie atât de mare. Ciocnirile dintre găurile negre sunt evenimente atât de dramatice încât o parte din masă este transformată în unde gravitaționale. Pentru a maximiza reculul, emisia trebuie să fie asimetrică. Cu toate acestea, cercetătorii au fost, de asemenea, curioși cu privire la valoarea maximă energiei care poate fi obținută dintr-o coliziune cu o gaură neagră.

Profesorul Lousto a putut să împărtășească constatările preliminare ale noii lucrări, sugerând că, în condițiile potrivite (destul de diferite de reculul maxim), până la 27% din masa găurilor negre poate fi transformată în unde gravitaționale.

Acest studiu a fost acceptat pentru publicare în Physical Review Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

O „fabrica de aur cosmică” a creat o cantitate de metale grele similară cu 1.000 de Pământuri

Oamenii de știință au găsit noi indicii despre viața timpurie de pe Marte

O eclipsă inelară de Soare va avea loc în curând! Iată cum o poți observa

O nouă fotografie uimitoare de la Telescopul Webb dezvăluie frumusețea prafului cosmic