Tín dụng hình ảnh: Hubble
Khi lỗ đen va chạm, hãy nhìn ra! Một vụ nổ lớn của bức xạ hấp dẫn dẫn đến việc chúng hợp nhất thành một lỗ đen lớn. Cú đá? xảy ra trong vụ va chạm có thể đánh bật lỗ đen ra khỏi thiên hà của nó.
Một nghiên cứu mới mô tả hậu quả của một vụ va chạm giữa các thiên hà như vậy.
Nhà vật lý thiên văn David Merritt, giáo sư tại Học viện Công nghệ Rochester, và các đồng tác giả Milos Milosavljevic (Caltech), Marc Favata (Đại học Cornell), Scott Hughes (Viện Công nghệ Massachusetts) và Daniel Holz (Đại học Chicago) khám phá hậu quả của những cú đá bởi sóng hấp dẫn trong bài báo của họ, "Hậu quả của sự thu hồi bức xạ hấp dẫn ,? gần đây đã gửi đến Tạp chí Vật lý thiên văn và đăng trực tuyến tại http://arXiv.org/abs/astro-ph/0402057.
Hầu như tất cả các thiên hà đều được cho là có chứa các lỗ đen siêu lớn tại trung tâm của chúng. Theo lý thuyết hiện tại, các thiên hà phát triển thông qua việc sáp nhập với các thiên hà khác. Khi hai thiên hà hợp nhất, các lỗ đen trung tâm của chúng tạo thành một hệ nhị phân và xoay quanh nhau, cuối cùng kết lại thành một lỗ đen duy nhất. Sự kết hợp được thúc đẩy bởi sự phát xạ của bức xạ hấp dẫn, như dự đoán của thuyết tương đối của Einstein.
Merritt và các đồng nghiệp đã xác định một lỗ đen phải di chuyển nhanh đến mức nào để hoàn toàn thoát khỏi trường hấp dẫn của một thiên hà. Họ phát hiện ra rằng các thiên hà lớn hơn và sáng hơn có trường hấp dẫn mạnh hơn và sẽ cần một cú đá lớn hơn để đẩy ra một lỗ đen so với các hệ thống nhỏ hơn. Tương tự như vậy, các tác động ít mạnh hơn có thể đẩy lỗ đen ra khỏi nhà của nó ở trung tâm của một thiên hà, chỉ để sau đó hồi phục trở lại vị trí.
Các cú đá cũng đặt ra câu hỏi về các lý thuyết sẽ phát triển các lỗ đen siêu lớn từ sự hợp nhất phân cấp của các lỗ đen nhỏ hơn, bắt đầu từ vũ trụ sơ khai. ? Lý do là các thiên hà đã nhỏ hơn từ lâu và các cú đá sẽ dễ dàng loại bỏ các lỗ đen khỏi chúng ,? Merritt nói.
Theo Merritt và các đồng tác giả của mình, nhiều khả năng các lỗ đen siêu lớn đạt được phần lớn khối lượng của chúng thông qua quá trình bồi tụ khí và việc sáp nhập với các lỗ đen khác chỉ diễn ra sau khi các thiên hà đạt kích cỡ gần như hiện tại.
? Chúng ta biết rằng các hố đen siêu lớn tồn tại ở trung tâm của các thiên hà khổng lồ như Dải Ngân hà của chúng ta ,? Merritt nói. Nhưng theo như chúng ta biết, các hệ thống sao nhỏ hơn không có bất kỳ lỗ đen nào. Có lẽ họ đã từng, nhưng họ đã bị đuổi ra.?
Cú đá - hậu quả của các phương trình tương đối của Einstein xảy ra do sóng hấp dẫn phát ra trong lần lao xuống cuối cùng là bất đẳng hướng, tạo ra độ giật. Hiệu quả được tối đa hóa khi một lỗ đen lớn hơn đáng kể so với lỗ đen khác.
Trong khi các nhà vật lý thiên văn đã nhận thức được hiện tượng này từ những năm 1960, cho đến nay không ai có công cụ phân tích cần thiết để tính toán chính xác kích thước của hiệu ứng. Tính toán chính xác đầu tiên về kích thước của các cú đá đã được báo cáo trong một bài báo đồng hành của Favata, Hughes và Holz, cũng xuất hiện trực tuyến tại http://arXiv.org.
Merritt lưu ý rằng không có bằng chứng quan sát rõ ràng rằng các cú đá đã diễn ra. Ông cho rằng cơ hội tốt nhất để tìm bằng chứng trực tiếp sẽ là tìm thấy một lỗ đen ngay sau khi cú đá xảy ra, có lẽ trong một thiên hà gần đây đã trải qua một sự hợp nhất với một thiên hà khác.
? Bạn sẽ thấy một lỗ đen ngoài trung tâm chưa hoàn toàn quay trở lại trung tâm ,? anh ta nói. Mặc dù xác suất quan sát điều này là thấp, nhưng bây giờ các nhà thiên văn học biết phải tìm gì, tôi sẽ không ngạc nhiên nếu cuối cùng ai đó tìm thấy nó.
Nguồn gốc: RIT News phát hành
