Eine neue Simulation von Wissenschaftlern lässt Sie beobachten, wie supermassereiche Schwarze Löcher kollidieren. Man zeigt sie von außerhalb des Systems, nur 40 Umlaufbahnen von der Verschmelzung. Die anderen stellen dich in ihre Mitte.
Die NASA veröffentlichte die beiden Videos auf dieser Seite am 2. Oktober 2018. Beide basieren auf einer neuen Computersimulation von Wissenschaftlern, die zeigt, was passiert, wenn zwei supermassereiche Schwarze Löcher vor dem Verschmelzen eng aufeinander zu kreisen.Die wissenschaftliche Simulation ist in einem Artikel beschrieben, der diesen Monat im Peer-Review veröffentlicht wurde Astrophysical Journal. Die neue Arbeit zeigt drei Umlaufbahnen eines Paares supermassereicher Schwarzer Löcher, nur 40 Umlaufbahnen aus der Verschmelzung. Die Videos auf dieser Seite stammen aus dieser Simulation und machen viel Spaß!
In der Zwischenzeit sind die Wissenschaftler am meisten von den neuen Ergebnissen der Arbeit begeistert. Sie zeigen, welche Arten von Licht - meist ultraviolettes (UV) Licht mit hochenergetischen Röntgenstrahlen - als zwei supermassereiche Schwarze Löcher spiralförmig näher kommen. Sie sind aufgeregt, denn wenn Wissenschaftler verstehen, wonach sie suchen müssen, können sie möglicherweise supermassereiche Schwarze Löcher beobachten vor zu verschmelzen. Sie haben dies noch nicht erreicht oder etwas in der Nähe davon. Obwohl supermassive Fusionen von Schwarzen Löchern im Weltraum relativ häufig vorkommen sollten, haben Astronomen bisher noch keine beobachtet. Was bisher gesehen wurde, ist Gravitationswellen Ursprung in der Fusion von zwei Sternmasse Schwarze Löcher. Mehr dazu weiter unten.
Diese Forscher sagten, dass sie aufgrund ihrer neuen Simulation erwarten, dass Röntgenstrahlen, die von einer nahezu verschmolzenen Gruppe supermassereicher Schwarzer Löcher ausgesandt werden, heller und variabler sind als Röntgenstrahlen, die von einzelnen supermassereicheren Schwarzen Löchern aus gesehen werden. Die NASA sagte auch in einer Erklärung, dass die neue Simulation:
… Bezieht die physikalischen Effekte von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie voll ein.
Aus diesem Grund sehen wir im obigen Video beispielsweise komplexe Effekte, die durch Gravitationslinsen verursacht werden, wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch vor dem anderen vorbeizieht. Der Grad der Lichtbeugung kann mit Einsteins Theorie vorhergesagt werden.
Wissenschaftler sagten auch, dass einige exotische Merkmale überraschend waren, wie die augenbrauenförmigen Schatten, die ein Schwarzes Loch gelegentlich in der Nähe des Horizonts des anderen erzeugt.
Auch dieses nächste Video ist ein Ergebnis der neuen Simulation. Es handelt sich um ein interaktives 360-Grad-Video, das den Betrachter mit einer Umlaufzeit von 46 Minuten in die Mitte von zwei kreisenden supermassiven Schwarzen Löchern mit einem Abstand von etwa 30 Millionen Kilometern versetzt. Die Simulation zeigt, wie die Schwarzen Löcher den Sternenhintergrund verzerren und Licht einfangen, wodurch schwarze Silhouetten entstehen. Ein als Photonenring bezeichnetes Unterscheidungsmerkmal umreißt die Schwarzen Löcher. Das gesamte System hätte etwa das Millionenfache der Sonnenmasse.
Wie Sie vielleicht wissen, haben Wissenschaftler mithilfe des Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (LIGO) der National Science Foundation das Verschmelzen von Schwarzen Löchern mit Sternenmasse entdeckt, die zwischen drei und mehreren Dutzend Sonnenmassen liegen. Die Fusionen erzeugen Gravitationswellen, bei denen es sich um Raum-Zeit-Wellen handelt, die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen.
Aber auch supermassereiche Schwarze Löcher sollten an verschiedenen Orten im Universum verschmelzen. Der Astrophysiker Scott Noble vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland - ein Co-Autor der Studie - erklärte:
Wir wissen, dass sich Galaxien mit zentralen supermassiven Schwarzen Löchern im Universum ständig verbinden, aber wir sehen nur einen kleinen Bruchteil von Galaxien, von denen sich zwei in der Nähe ihrer Zentren befinden. Die Paare, die wir sehen, senden keine starken Gravitationswellensignale aus, weil sie zu weit voneinander entfernt sind.
Unser Ziel ist es, - allein mit Licht - noch engere Paare zu identifizieren, aus denen zukünftig Gravitationswellensignale detektiert werden können.
