Czarne dziury mogą teraz krążyć po wszechświecie z niesamowitą prędkością nieco poniżej 10% prędkości światła.
Na podstawie symulacji zderzeń pomiędzy tymi ekstremalnymi ciałami jest to maksymalna prędkość, jaką czarne dziury mogą osiągnąć po energetycznym zderzeniu.
Jest to znacznie szybsze niż poprzednie kontaSugeruje to, że choć wciąż musimy się wiele dowiedzieć na temat zderzeń czarnych dziur, jesteśmy coraz bliżej zrozumienia tych gwałtownych wydarzeń i ich konsekwencji.
„Byliśmy w stanie dokładnie oszacować końcowe odbicie powstałe w wyniku zderzenia dwóch wysokoenergetycznych czarnych dziur”. Napiszą badacze James Healy i Carlos Lusto z Instytutu Technologii w Rochester.
„Ekstrapolacja maksymalnych cykli doprowadziła nas do oszacowania końcowego odbicia na 28 562 ± 342 kilometrów na sekundę, co ogranicza je do mniej niż 10 procent prędkości światła”.
borderframe=”0″ zezwolenie=”akcelerometr; automatyczne odtwarzanie; zapisywanie w schowku. multimedia zaszyfrowane żyroskopem; obraz w obrazie; udostępnianie w Internecie”>allowfullscreen
Kiedy dwie czarne dziury łączą się, produkt końcowy niekoniecznie trafia na pierwotną orbitę galaktyczną jako układ podwójny. Zderzenie, w zależności od jego energii, może produkcja odrzutowa To „wypycha” ostatnią czarną dziurę – powstałą na skutek pierwotnej czarnej dziury – na nową trajektorię i nową prędkość.
Dzieje się tak, gdy energia grawitacyjna rozkłada się nierównomiernie, a większa jej część jest emitowana w jednym kierunku – w wyniku nierównych mas, spinów lub obu tych czynników w parze czarnych dziur przed połączeniem.
Z poprzednich szacunków wynikało, że maksymalna prędkość, jaką można osiągnąć w wyniku tego uderzenia, wynosi ok 5000 km (3107 mil) na sekundę względem punktu początkowego.
Jak dotąd odkryto szybką czarną dziurę, która zdaniem naukowców powstała w wyniku odrzutu. Ona podróżuje po całym świecie 1542 km na sekundę. Jednak określenie granic tego procesu może pomóc astronomom dowiedzieć się, jak często on występuje.
To ważna informacja dla nauki o czarnych dziurach. Odkryliśmy na przykład czarne dziury o większej masie, niż sugeruje teoria.
To może wyjaśniać dużą liczbę czarnych dziur krążących po orbitach po zderzeniu. Więcej poruszających się czarnych dziur zwiększa ryzyko kolizji, co może prowadzić do powstania czarnych dziur większych niż masa obiektu. Granica masy rozkładu podstawowego.
Healey i Lustow wykorzystali superkomputer do przeprowadzenia 1381 pełnych symulacji numerycznych zderzeń pomiędzy dwiema czarnymi dziurami o jednakowej masie z przeciwnie obracającymi się punktami na ich płaszczyźnie orbity.
W ten sposób osiągnęli prędkość maksymalną: 28,562 km (17,748 mil) na sekundę. A to ponad 100 milionów kilometrów na godzinę. Prędkość ucieczki obiektu poruszającego się szybko przez Drogę Mleczną z obszaru Słońca wynosi: 497 kilometrów na sekundę.
Najszybszym obiektem, jaki kiedykolwiek zbudował człowiek, jest sonda Parker Solar Probe 163 kilometry na sekundę w 2021 r.
Zatem czarne dziury znajdują się w idealnych warunkach kolizyjnych? Upadł bardzo szybko. Na szczęście dokładny scenariusz, jaki zastosowali badacze, jest mało prawdopodobny. Jednak odkrycie skrajnych ograniczeń przygotowuje grunt pod przyszłe badania.
Właściwie to trochę pocieszające. Badanie przeprowadzone kilka lat temu wykazało, że w chwili, gdy czytasz te słowa, na orbicie Drogi Mlecznej mogą znajdować się setki czarnych dziur odrzutowych.
Gdyby podróżowali nieco wolniej, pomysł wydawałby się mniej onieśmielający (chociaż i tak jest mało prawdopodobne, że się z nami zderzą).
Healy i Lustow zauważyli również, że obrót i orientacja czarnych dziur w ich symulacjach miały kluczowe znaczenie dla prędkości powstałego kopnięcia. Planują bardziej szczegółowo zbadać rolę spinu w przyszłej pracy.
Badania opublikowane w Fizyczne listy przeglądowe.
