Een team van onderzoekers van het Max Planck Institute for Gravitational Physics in Duitsland en meerdere instellingen in de VS heeft een kick-snelheid geïdentificeerd die groot genoeg is voor een individuele zwaartekrachtgolfgebeurtenis na het observeren van een binaire fusie van een zwart gat - een primeur. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters , beschrijft de groep hun studie van de binaire fusie van zwarte gaten GW200129_065458 (nu GW200129 genoemd) en gebruikt ze modellen om de terugslagsnelheid te schatten.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat zwarte gaten zwaartekrachtsgolven uitzenden. Wanneer twee van hen om elkaar heen draaien, zenden die zwaartekrachtsgolven ook energie uit vanwege hun impulsmoment. Dit kan ertoe leiden dat hun banen strakker worden totdat ze elkaar uiteindelijk tegenkomen. Zodra ze dat doen, versmelten ze tot één groot zwart gat met een nieuw baanpad. Natuurkundige wetten suggereren dat wanneer twee van dergelijke lichamen botsen en samensmelten, er een schop kan optreden, waarbij de gecombineerde zwaartekrachtsgolven die door het nieuw gevormde zwarte gat worden uitgezonden, voornamelijk in één richting worden uitgezonden. Wanneer dat gebeurt, ondergaat het zwarte gat een terugslag in de andere richting, sneller bewegend dan een van de twee oorspronkelijke zwarte gaten.

In deze nieuwe poging suggereren de onderzoekers dat de tegenovergestelde terugslag die door GW200129 werd ervaren, sterk genoeg was om het zwarte gat voorbij zijn ontsnappingssnelheid te hebben geduwd en het uit zijn melkwegstelsel te werpen. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat sommige zwarte gaten sneller reizen dan op basis van theorie zou moeten - ze suggereren dat dergelijke waarnemingen te wijten zijn aan binaire botsingen die resulteren in tegengestelde terugslagschoppen.

De onderzoekers waren de eersten die een binaire fusie-gebeurtenis waarnamen die een sterke, duidelijke handtekening liet zien van een verandering in de oriëntatie van de rotatie-as van zijn roterende lichaam in zijn zwaartekrachtgolfgegevens. Ze gebruikten die gegevens om theoretische simulaties te maken, waarbij de kick werd berekend op ongeveer 1500 km/s. Ter vergelijking:de ontsnappingssnelheid van de Melkweg is slechts 550 km/s, wat suggereert dat de kick die GW200129 ervoer, sterk genoeg was om hem helemaal uit zijn melkwegstelsel te duwen. + Verder verkennen

Nieuwe methode voorspelt welke zwarte gaten aan hun sterrenstelsel ontsnappen

© 2022 Science X Network