حقوق الصورة: هابل
عندما تتصادم الثقوب السوداء ، انتبه! ينتج عن الانفجار الهائل من إشعاع الجاذبية اندماجهم بعنف في ثقب أسود ضخم. ركلة؟ الذي يحدث أثناء التصادم يمكن أن يطرد الثقب الأسود من مجرته.
تصف دراسة جديدة عواقب مثل هذا الاصطدام بين المجرات.
يستكشف الفيزيائي الفلكي ديفيد ميريت ، الأستاذ في معهد روتشستر للتكنولوجيا ، والمؤلفون المشاركون ميلوس ميلوسافليفيتش (كالتيك) ، ومارك فافاتا (جامعة كورنيل) ، وسكوت هيوز (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ودانيال هولز (جامعة شيكاغو) عواقب الركلات المستحثة عن طريق موجات الجاذبية في مقالهم ، "نتائج الارتداد الإشعاعي الثقالي"؟ تم تقديمه مؤخرًا إلى مجلة الفيزياء الفلكية ونشره عبر الإنترنت على http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
يُعتقد أن جميع المجرات تحتوي تقريبًا على ثقوب سوداء هائلة في مراكزها. وفقًا للنظرية الحالية ، تنمو المجرات من خلال عمليات الاندماج مع المجرات الأخرى. عندما تندمج مجرتان ، تشكل الثقوب السوداء المركزية نظامًا ثنائيًا وتدور حول بعضها البعض ، ثم تلتحم في النهاية في ثقب أسود واحد. الاندماج مدفوع بانبعاث إشعاع الجاذبية ، كما تنبأت به نظرية النسبية لأينشتاين.
حدد ميريت وزملاؤه مدى السرعة التي يجب أن يتحرك بها الثقب الأسود للهروب تمامًا من مجال الجاذبية للمجرة. وجدوا أن المجرات الأكبر والأكثر سطوعًا لها مجالات جاذبية أقوى وتتطلب ركلة أكبر لإخراج ثقب أسود من الأنظمة الأصغر. وبالمثل ، يمكن أن تؤدي التأثيرات الأقل قوة إلى إخراج الثقب الأسود من منزله في مركز المجرة ، ثم ترتد لاحقًا إلى مكانها.
تستدعي الركلات أيضًا النظريات التي من شأنها أن تنمو ثقوبًا سوداء هائلة من عمليات الاندماج الهرمي للثقوب السوداء الأصغر ، بدءًا من الكون المبكر. والسبب هو أن المجرات كانت أصغر منذ زمن طويل ، وكان من السهل على الركلات أن تزيل منها الثقوب السوداء؟ يقول ميريت.
وفقًا لميريت وزملائه المشاركين ، من المرجح أن تكون الثقوب السوداء الفائقة الكتلة قد وصلت إلى معظم كتلتها من خلال تراكم الغاز وأن عمليات الاندماج مع الثقوب السوداء الأخرى لم تحدث إلا بعد أن وصلت المجرات إلى أحجامها الحالية تقريبًا.
نحن نعلم أن الثقوب السوداء الهائلة موجودة في مراكز المجرات العملاقة مثل درب التبانة. يقول ميريت. ولكن على حد علمنا ، فإن النجوم النجمية الأصغر ليس لها ثقوب سوداء. ربما اعتادوا على ذلك ، ولكن تم طردهم.؟
تحدث الركلة - نتيجة معادلات النسبية لأينشتاين - لأن موجات الجاذبية المنبعثة خلال الغطس النهائي هي متباينة الخواص ، وتنتج ارتدادًا. يتم تكبير التأثير عندما يكون أحد الثقوب السوداء أكبر بشكل ملحوظ من الآخر.
بينما كان علماء الفيزياء الفلكية على علم بهذه الظاهرة منذ الستينيات ، لم يكن لدى أحد حتى الآن الأدوات التحليلية اللازمة لحساب حجم التأثير بدقة. تم الإبلاغ عن أول حساب دقيق لحجم الركلات في ورقة مصاحبة بواسطة Favata و Hughes و Holz ، والتي تظهر أيضًا عبر الإنترنت على http://arXiv.org.
يلاحظ ميريت أنه لا يوجد دليل ملاحظ واضح على أن الركلات حدثت. ويؤكد أن أفضل فرصة للعثور على أدلة مباشرة ستكون تحديد الثقب الأسود بعد وقت قصير من حدوث الركلة ، ربما في مجرة خضعت مؤخرًا للاندماج مع مجرة أخرى.
"سترى ثقبًا أسود بعيدًا عن المركز لم يشق طريقه إلى المركز بعد ،" هو يقول. على الرغم من أن احتمالية ملاحظة ذلك منخفضة ، الآن بعد أن عرف الفلكيون ما الذي يبحثون عنه ، إلا أنني لن أفاجأ إذا وجد شخص ما أحدهم في النهاية.
المصدر الأصلي: RIT News Release
