Phoebe Newman Czarne dziury mogą teraz zbliżać się do Wszechświata z niesamowitą prędkością prawie 10 procent prędkości światła.
Na podstawie symulacji zderzeń tych skrajnych ciał jest to maksymalna prędkość, jaką mogą osiągnąć czarne dziury po energetycznym zderzeniu.
To o wiele szybciej niż poprzednie kontawskazując, że chociaż wciąż mamy wiele do nauczenia się o tym, jak zderzają się czarne dziury, zbliżamy się do zrozumienia tych gwałtownych wydarzeń i ich konsekwencji.
„Byliśmy w stanie dokładnie oszacować ostateczne odbicie, które jest wynikiem wysokoenergetycznego zderzenia dwóch czarnych dziur” Piszą badacze James Healy i Carlos Lusto z Instytutu Technologii w Rochester.
„Ekstrapolacja na ekstremalne przechyły doprowadziła nas do oszacowania wartości 28,562 ± 342 kilometrów na sekundę dla końcowego odbicia, co oznaczałoby ograniczenie prędkości światła poniżej 10 procent”.
border frame=”0″allow=”akcelerometr; automatyczny start; Zapis do schowka. nośniki kodowane żyroskopowo; Obrazek w obrazku; udostępnianie w sieci „allowfullscreen>”.
Kiedy dwie czarne dziury łączą się, produkt końcowy niekoniecznie musi znajdować się w pierwotnej pozycji orbitalnej galaktyki jako układ podwójny. Zderzenie może, w zależności od jego energii wytwarzać odrzut To, że ostatnia czarna dziura „kopnie” – iloczyn dwóch oryginalnych – rozpoczyna nową trajektorię i prędkość.
Dzieje się tak, gdy energia grawitacyjna jest rozłożona nierównomiernie, a więcej jest emitowane w jednym kierunku – w wyniku asymetrycznych mas, spinu lub obu tych elementów w parze czarnych dziur sprzed połączenia.
Wcześniejsze szacunki wskazują, że maksymalna prędkość, jaką można osiągnąć w wyniku tego zderzenia, wynosi ok 5000 km (3107 mil) na sekundę w stosunku do punktu początkowego.
Jak dotąd wykryto czarną dziurę w akceleratorze, która według naukowców jest produktem odrzutu. Podróżuje dookoła 1542 kilometrów na sekundę. Ale zdefiniowanie granic tego procesu może pomóc astronomom zobaczyć, jak często to się dzieje.
To ważna informacja dla nauki o czarnych dziurach. Na przykład odkryliśmy czarne dziury, które są bardziej masywne, niż sugeruje teoria.
To może wyjaśniać dużą liczbę czarnych dziur krążących po zderzeniu. Przesuwanie większej liczby czarnych dziur zwiększa ryzyko kolizji, w wyniku czego czarne dziury mogą być większe niż czarne dziury Podstawowy limit masy awarii.
Healey i Lustow wykorzystali superkomputer do wykonania 1381 pełnych symulacji numerycznych zderzenia dwóch czarnych dziur o jednakowej masie z przeciwstawnymi obrotami skierowanymi wzdłuż ich płaszczyzny orbity.
W ten sposób uzyskali maksymalną prędkość: 28,562 km (17,748 mil) na sekundę. To ponad 100 milionów kilometrów na godzinę. Prędkość ucieczki obiektu pędzącego przez Drogę Mleczną z obszaru słonecznego wynosi 497 kilometrów na sekundę.
Najszybszym obiektem, jaki kiedykolwiek zbudował człowiek, jest Parker Solar Probe, który do niego dotarł 163 kilometry na sekundę w 2021 roku.
Czyli czarne dziury znajdują się w optymalnych warunkach kolizji? bardzo szybko zwisać. Na szczęście scenariusz, który zastosowali badacze, jest mało prawdopodobny; Ale odkrycie skrajności wyznacza pole dla przyszłych badań.
Właściwie to trochę pocieszające wiedzieć. Badanie przeprowadzone kilka lat temu wykazało, że w czasie, gdy czytasz te słowa, mogą istnieć setki czarnych dziur wybitych przez uderzenie wsteczne orbitujące wokół Drogi Mlecznej.
Gdyby podróżowali trochę wolniej, pomysł wydawałby się mniej zastraszający (chociaż i tak jest mało prawdopodobne, aby się z nami zderzyli).
Healy i Lustow zauważyli również, że obrót i orientacja czarnych dziur w symulacji były krytyczne dla prędkości wynikającego z tego kopnięcia. Planują bardziej szczegółowo zbadać rolę spinu w przyszłym artykule.
Badania opublikowane w Fizyczne listy przeglądowe.
