เครดิตภาพ: ฮับเบิล
เมื่อหลุมดำชนกันให้ระวัง! การแผ่รังสีความโน้มถ่วงมหาศาลส่งผลให้พวกมันรวมกันเป็นหลุมดำขนาดมหึมา เตะ ที่เกิดขึ้นระหว่างการชนกันอาจทำให้หลุมดำหลุดออกจากกาแลคซี
การศึกษาใหม่อธิบายถึงผลที่ตามมาของการชนกันระหว่างอวกาศ
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ David Merritt ศาสตราจารย์ที่ Rochester Institute of Technology และผู้ร่วมเขียน Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (มหาวิทยาลัย Cornell), Scott Hughes (สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์) และ Daniel Holz (มหาวิทยาลัยชิคาโก) สำรวจผลที่ตามมาของการเตะ โดยคลื่นความโน้มถ่วงในบทความของพวกเขาผลที่ตามมาของการหดตัวของรังสีความโน้มถ่วง เพิ่งส่งไปยัง Astrophysical Journal และโพสต์ออนไลน์ที่ http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057
กาแลคซีทั้งหมดเชื่อกันว่ามีหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลาง ตามทฤษฎีปัจจุบันกาแลคซีเติบโตผ่านการควบรวมกับกาแลคซีอื่น ๆ เมื่อกาแลคซีสองแห่งรวมกันหลุมดำกลางของพวกมันก่อตัวเป็นระบบเลขฐานสองและหมุนรอบกันและกันและในที่สุดก็รวมตัวกันเป็นหลุมดำเดี่ยว การรวมตัวกันนั้นเกิดจากการแผ่รังสีความโน้มถ่วงตามคำทำนายของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์
เมอร์ริตต์และเพื่อนร่วมงานของเขาพิจารณาว่าหลุมดำเร็วแค่ไหนที่ต้องเคลื่อนที่เพื่อหลบหนีสนามแรงโน้มถ่วงของกาแลคซีอย่างสมบูรณ์ พวกเขาพบว่ากาแลคซีที่ใหญ่กว่าและสว่างกว่านั้นมีสนามแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งกว่าและต้องการการเตะที่ใหญ่กว่าเพื่อขับหลุมดำออกจากระบบที่เล็กกว่า ในทำนองเดียวกันการกระแทกที่รุนแรงน้อยกว่าก็สามารถทำให้หลุมดำออกจากบ้านไปที่ใจกลางกาแลคซีได้
การเตะยังเรียกว่าทฤษฎีคำถามที่จะสร้างหลุมดำมวลมหาศาลจากการควบรวมของหลุมดำขนาดเล็กตามลำดับชั้นเริ่มต้นในเอกภพยุคแรก เหตุผลก็คือกาแลคซีนั้นเล็กลงมานานแล้วและการเตะจะทำให้หลุมดำหลุดออกจากพวกมันได้ง่าย Merritt พูดว่า
ตามที่เมอร์ริตต์และผู้เขียนร่วมของเขามีแนวโน้มว่าหลุมดำมวลมหาศาลที่ผ่านการสะสมมวลของก๊าซส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นและการควบรวมกับหลุมดำอื่น ๆ ก็เกิดขึ้นหลังจากกาแลคซีมาถึงขนาดปัจจุบัน
เรารู้ว่ามีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลางกาแลคซียักษ์เช่นทางช้างเผือกของเราเอง? Merritt พูดว่า แต่เท่าที่เราทราบระบบดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าไม่มีหลุมดำใด ๆ บางทีพวกเขาเคย แต่ถูกเตะออกไป?
ผลที่ตามมาของสมการสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาในระหว่างการกระโดดครั้งสุดท้ายเป็นแบบแอนไอโซทรอปิก เอฟเฟกต์จะขยายใหญ่สุดเมื่อหลุมดำหนึ่งหลุมใหญ่กว่าอีกหลุมหนึ่ง
ในขณะที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้รับรู้ถึงปรากฏการณ์นี้มาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครมีเครื่องมือวิเคราะห์ที่จำเป็นในการคำนวณขนาดของผลกระทบอย่างแม่นยำ การคำนวณขนาดของการเตะที่แม่นยำครั้งแรกนั้นถูกรายงานไว้ในเอกสารประกอบของ Favata, Hughes และ Holz ซึ่งปรากฏทางออนไลน์ที่ http://arXiv.org
เมอร์ริตต์ตั้งข้อสังเกตว่าไม่มีหลักฐานเชิงสังเกตที่ชัดเจนว่าการเตะเกิดขึ้น เขาเชื่อว่าโอกาสที่ดีที่สุดในการค้นหาหลักฐานโดยตรงคือการหาหลุมดำหลังจากการเตะเกิดขึ้นบางทีในกาแลคซีที่เพิ่งควบรวมกิจการกับกาแลคซีอื่น
คุณจะเห็นหลุมดำที่อยู่กึ่งกลางซึ่งยังไม่ได้กลับไปที่จุดศูนย์กลางเลย เขาพูดว่า. ถึงแม้ว่าความน่าจะเป็นที่จะสังเกตการณ์นี้อยู่ในระดับต่ำ แต่ในตอนนี้นักดาราศาสตร์รู้ว่าจะต้องมองหาอะไรฉันก็ไม่แปลกใจถ้ามีใครพบมัน
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว RIT
