Czarne dziury mogą łączyć się w aktywnych centrach galaktyk (AGN)
W czasie najnowszego badania astronomowie poznali dynamikę czarnych dziur i to jak mogą się łączyć w masywnych dyskach w aktywnych centrach galaktyk (AGN).
Opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University skupiało się na skomplikowanych procesach rządzących tym, kiedy i gdzie czarne dziury oddziałują ze sobą, co potencjalnie może prowadzić do ich fuzji.
Zdaniem astronomów wyniki badania rzucają światło na emisje fal grawitacyjnych (GW) powstających w czasie łączenia się czarnych dziur – tego typu zdarzenia mogą zostać wykryte przez instrumenty takie jak Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Jak tłumaczą badacze, gdy dwie czarne dziury zbliżają się do siebie zbyt blisko, zaburzają czasoprzestrzeń, emitując fale grawitacyjne, zanim ostatecznie połączą się w jeden obiekt.
Dr Evgeni Grishin z Monash University School of Physics and Astronomy, główny autor badania, porównał to zjawisko do ruchliwego skrzyżowania bez działającej sygnalizacji świetlnej. Naukowiec zaznacza, że w AGN znajduje się większa ilość czarnych dziur, które wpływają na siebie, przez co siły grawitacyjne mogą powodować różne wydarzenia, w tym do zderzania się najcięższych obiektów we Wszechświecie.
Najnowsze badanie skupiło się na centrach galaktyk, w których czarne dziury mogą łączyć się wielokrotnie ze względu na masywne przyciąganie grawitacyjne supermasywnej czarnej dziury w jądrze. Dodatkowo, jak twierdzą astronomowie, obecność masywnego dysku akrecyjnego gazu przyczynia się do jasności tych galaktyk, klasyfikując je jako aktywne jądra galaktyk (AGN).
Jak tłumaczą badacze, interakcje pomiędzy mniejszymi czarnymi dziurami, a otaczającym je gazem powoduje ich migrację w obrębie dysku, gromadząc się w regionach centrum galaktyk – zwanych pułapkami migracyjnymi. Rejony te zwiększają prawdopodobieństwo bliskich spotkań między czarnymi dziurami, potencjalnie prowadząc do ich fuzji.
Wyniki badania, zdaniem astronomów pogłębiają wiedzę na temat łączenia się czarnych dziur, a także mają szersze znaczenie dla astronomii fal grawitacyjnych, astrofizyki wysokich energii, ewolucji galaktyk i sprzężenia zwrotnego (reakcja, będąca bezpośrednim oddziaływaniem sygnałów stanu końcowego na sygnały początkowe) wewnątrz AGN.
„Pomimo tych znaczących odkryć, wiele na temat fizyki czarnych dziur i ich środowisk pozostaje tajemnicą. Jesteśmy podekscytowani wynikami i jesteśmy teraz o krok bliżej do odkrycia, gdzie i w jaki sposób czarne dziury łączą się w jądrach galaktyk. Przyszłość astronomii fal grawitacyjnych i badań nad aktywnymi jądrami galaktyk jest wyjątkowo obiecująca” – podsumowuje dr Grishin.
Emil Gołoś
