Wetenschappers zeggen: de vergroting van zwarte gaten kan 10% van de lichtsnelheid bereiken

Zwarte gaten kunnen nu door het heelal vliegen met verbazingwekkende snelheden van iets minder dan 10% van de lichtsnelheid.

Gebaseerd op simulaties van botsingen tussen deze extreme lichamen, is dit de maximale snelheid die zwarte gaten kunnen bereiken na een energetische botsing.

Dit is veel sneller dan eerdere rekeningenDit suggereert dat, hoewel we nog veel te leren hebben over hoe zwarte gaten botsen, we steeds dichter bij het begrijpen van deze gewelddadige gebeurtenissen en hun gevolgen komen.

“We hebben een nauwkeurige schatting kunnen maken van de uiteindelijke stuitering die wordt veroorzaakt door de botsing van twee hoogenergetische zwarte gaten.” Schrijven onderzoekers James Healy en Carlos Lusto van het Rochester Institute of Technology.

“Een extrapolatie van de maximale cycli bracht ons ertoe de uiteindelijke sprong te schatten op 28.562 ± 342 kilometer per seconde, wat neerkomt op minder dan 10 procent van de lichtsnelheid.”

border frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven op klembord. gyroscoop gecodeerde media; beeld-in-beeld; delen via internet”>allowfullscreen

Wanneer twee zwarte gaten samensmelten, komt het eindproduct niet noodzakelijkerwijs als binair getal in de oorspronkelijke galactische baan terecht. Een botsing kan, afhankelijk van de energie, dat wel zijn terugslag productie Dit “duwt” het laatste zwarte gat – het uitgroeisel van het oorspronkelijke zwarte gat – naar een nieuw traject en een nieuwe snelheid.

Dit gebeurt wanneer de zwaartekrachtsenergie ongelijkmatig wordt verdeeld, waarbij een groter deel ervan in één richting wordt uitgezonden – als gevolg van ongelijke massa’s, spins of beide in het paar zwarte gaten vóór de fusie.

Eerdere schattingen schatten dat de maximale snelheid die door deze impact kan worden bereikt, ongeveer 5000 kilometer (3.107 mijl) per seconde ten opzichte van de oorsprong.

Tot nu toe is er een snel zwart gat ontdekt waarvan wetenschappers denken dat het het product is van smeergeld. Ze reist overal naartoe 1.542 kilometer per seconde. Maar door de grenzen van het proces te definiëren, kunnen astronomen leren hoe vaak het voorkomt.

Dit is belangrijke informatie voor de wetenschap van zwarte gaten. We hebben bijvoorbeeld zwarte gaten ontdekt met meer massa dan de theorie suggereert.

Dit zou het grote aantal zwarte gaten kunnen verklaren dat in een baan om de aarde draait nadat ze met elkaar in botsing zijn gekomen. Meer bewegende zwarte gaten vergroten de kans op botsingen, wat kan leiden tot de productie van zwarte gaten die groter zijn dan de massa van het object. Massalimiet van basisafbraak.

Healey en Lustow gebruikten een supercomputer om 1.381 volledige numerieke simulaties uit te voeren van botsingen tussen twee zwarte gaten van gelijke massa met tegengesteld roterende punten langs hun baanvlak.

Zo haalden ze hun topsnelheid: 28,562 kilometer (17,748 mijl) per seconde. En dit is ruim 100 miljoen kilometer per uur. De ontsnappingssnelheid van een object dat vanuit het zonnegebied snel door de Melkweg beweegt, is: 497 kilometer per seconde.

Het snelste object dat ooit door de mens is gebouwd, is de Parker Solar Probe 163 kilometer per seconde in 2021.

Zwarte gaten bevinden zich dus in perfecte botsingsomstandigheden? Hij viel heel snel. Gelukkig is het onwaarschijnlijk dat het exacte scenario dat de onderzoekers gebruikten zich zal voordoen. Maar de ontdekking van extreme beperkingen vormt de basis voor toekomstige studies.

Eigenlijk is het enigszins geruststellend om dat te weten. Uit een onderzoek van een paar jaar geleden bleek dat er honderden terugslagzwarte gaten in een baan om de Melkweg kunnen draaien, zelfs terwijl je deze woorden leest.

Als ze wat langzamer zouden reizen, zou het idee minder intimiderend lijken (hoewel het onwaarschijnlijk is dat ze ons toch tegenkomen).

Healy en Lustow merkten ook op dat de rotatie en oriëntatie van de zwarte gaten in hun simulaties cruciaal waren voor de snelheid van de resulterende trap. Ze zijn van plan de rol van spin in een toekomstig artikel gedetailleerder te onderzoeken.

Onderzoek gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven.