science >> Wetenschap >  >> Fysica

Simulaties laten zien hoe massieve zwarte gaten kunnen worden gevormd door fusies

Een simulatie van een accretieschijf rond een superzwaar zwart gat. Krediet:Scott C. Noble

Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in de VS, samen met één in India en één in Hongarije, heeft simulaties gemaakt die zouden kunnen verklaren hoe grotere dan verwachte zwarte gaten zich zouden kunnen vormen in de buurt van superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hoe ze hun simulaties maakten en wat ze lieten zien.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat het waarschijnlijk is dat zwarte gaten die ontstaan ​​door de dood van een ster niet groter kunnen zijn dan 40 zonsmassa's - massievere sterren zouden meer kernen hebben, wat suggereert dat ze zouden eindigen als paren van onstabiele supernova's. Maar onderzoekers die aan de LIGO- en VIRGO-projecten werken, hebben bewijs gevonden van zwarte gaten die groter zijn dan de drempel van 40 zonsmassa. Sommigen in het veld hebben voorgesteld dat dergelijke zwarte gaten zouden kunnen ontstaan ​​door willekeurige botsingen en fusies met andere zwarte gaten, maar het idee is tot nu toe niet volledig ontwikkeld.

In deze nieuwe poging de onderzoekers bouwden voort op eerder onderzoek dat suggereert dat vanwege de aard van zwarte gaten, het is waarschijnlijk dat degenen die in de buurt van het centrum van een melkwegstelsel bestaan, zouden migreren naar een ring die bestaat rond het superzware zwarte gat dat zich in het centrum bevindt. Dergelijke zwarte gaten zouden vast komen te zitten in de ring en zouden samenkomen in wat bekend staat als een actieve galactische kern. In een dergelijk scenario, het is waarschijnlijk dat een van de zwarte gaten dicht genoeg bij een ander zou komen om de twee tot elkaar aangetrokken te voelen, uiteindelijk eindigend met een fusie. Onder een dergelijk scenario, het zou mogelijk zijn dat er meerdere fusies plaatsvinden met hetzelfde zwarte gat, waardoor het steeds groter wordt. Om de theorie te testen, de onderzoekers voerden gegevens in die dergelijke actie beschrijven in een computer en gebruikten deze via simulaties om de kans te schatten dat grotere dan normale zwarte gaten ontstaan. Ze melden dat de simulaties hebben aangetoond dat het mogelijk zou moeten zijn om onder dergelijke omstandigheden grotere dan normale zwarte gaten te vormen, in het bereik van 60 tot 80 zonsmassa's. Het team ontdekte ook dat dergelijke zwarte gaten in de richting tegengesteld aan hun baanbeweging zouden draaien.

© 2019 Wetenschap X Netwerk