Uus mudel soovitab supermassiivsete mustade aukude liitmisel hõõguda ultraviolettkiirguse ja röntgenkiirguse käes, kuna need keerduvad vältimatu krahhi alla.
Supermassiivsed mustad augud on miljoneid või miljardeid kordi suurem kui päike ja asuvad NASA avalduse kohaselt peaaegu igas galaktikas, mis on vähemalt meie enda Linnutee suurus. Teadlased teavad, et galaktikad ühinevad tavaliselt; see juhtub näiteks Linnutee ja Andromeedaga umbes 4 miljardi aasta pärast.
"Me teame, et keskse ülitähtsate mustade aukudega galaktikad ühendavad kogu aeg universumis kogu aeg, ometi näeme nende keskuste lähedal vaid väikest osa kahe [musta auguga] galaktikast," ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuse astrofüüsik Scott Noble Marylandis , öeldi avalduses. [Pole põgenemist: sukelduge musta auku (infograafik)]
Kui teadlased on varem näinud musta augu ühinemisi, olid need väite kohaselt palju väiksemad - võrreldavad tähe suurusega, mis tähendab päikese massist kolme kuni mõnikümmend korda. Need tähesuurused musta augu ühinemised tuvastati Riikliku Teadusfondi Laserinterferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskuse (LIGO) abil. Teadlased leidsid need, tuvastades gravitatsioonilisi laineid, mis on pärast neid suuri ühinemisi tekkinud kosmoseaja jooksul tekkivaid laineid.
NASA ametnikud ütlesid avalduses, et supermassiivseid musta auguga ühinemisi on raskem leida, kuna need asuvad sageli üksteisest kaugemal ja eraldavad nõrgemaid gravitatsioonilaine signaale. Selle pisikese signaali tuvastamiseks peavad detektorid asuma kosmoses, et seismilised lained meid meie planeedil ei segaks. Tulevane missioon, mis seda teha võib, on Euroopa Kosmoseagentuuri laserinterferomeetri kosmoseantenn (LISA), mille käivitamine on kavandatud 2030. aastatel.
Supermassiivsete ühinemiste leidmiseks on aga veel üks võimalik meetod. Kui galaktikad ühinevad, toovad nad endaga kaasa gaasi, tolmu, tähtede ja planeetide kollektsioonid. Kokkupõrke korral tõmmatakse suur osa sellest materjalist mustade aukude poole - mis siis hakkavad seda materjali "sööma", tekitades kiirgust, mida astronoomid peaksid nägema (enne kui materjal ületab musta augu sündmuse horisondi).
Uus simulatsioon järgnes sellele, mis juhtub supermassiivsete mustade aukude kolmel orbiidil, mis on täielikult liitumisest umbes 40 orbiidi kaugusel. Mudel soovitab, et praegusel ühinemise ajal oleks teleskoopides näha mõnda ultraviolettvalgust ja suure energiatarbega röntgenkiirte.
"Kolm musta valgust kiirgava piirkonna piirkonda kumavad, kui mustad augud omavahel ühendavad; kõik need on ühendatud kuuma gaasi vooluga: kogu süsteemi ümbritsev suur rõngas, mida nimetatakse tsirkulatsioonkettaks, ja kaks väiksemat ringi iga musta augu ümber, nn minikettad," NASA ametnikud ütlesid.
"Kõik need objektid kiirgavad valdavalt ultraviolettvalgust," jätkasid ametnikud. "Kui gaas voolab suurel kiirusel miniketasse, siis ketta ultraviolettvalgus interakteerub iga musta augu koronaga, mis on ketta kohal ja all kõrge energiaga subatomaatiliste osakeste piirkond. See interaktsioon tekitab röntgenikiirte. Kui neeldumiskiirus on madalam, ultraviolettvalgus tuhmub röntgenikiirguse suhtes. "
Simulatsioon näitab, et supermassiivse musta augu ühinemisel on röntgenikiirgus heledam ja muutlikum kui üksikute supermassiivsete mustade aukude korral täheldatud röntgenikiirgus. (Muudatused on seotud sellega, kui kiiresti gaasitoru ümber musta augu tiirleb, samuti ka ühinevate mustade aukude enda ümber.
Simulatsioon viidi läbi Illinoisi ülikoolis Urbana-Champaignis asuvas superarvutirakenduse Blue Waters superarvuti riiklikus keskuses. See konkreetne simulatsioon prognoosib gaasi temperatuure, samas kui tulevased simulatsioonid hõlmavad selliseid parameetreid nagu temperatuur, kogumass ja vahemaa, et näha avalduse kohaselt ühinemisest eralduva valguse mõju.
Uue töö kohta tehti eile (2. oktoobril) üksikasjalik ülevaade ajakirjas Astrophysical Journal.
