Lichtsignalen begeleiden botsingen van superzware zwarte gaten

Lichtsignalen begeleiden botsingen van superzware zwarte gaten

Twee superzware zwarte gaten in het midden van een grote gasvormige schijf liggen op de ramkoers. De variabele gasstroom vult en verbruikt minischijven die in zwarte gaten vallen. Karakteristieke lichtsignalen kunnen de locatie van onzichtbare massa's markeren.

In de nieuwe simulatie van superzware zwarte gaten werd een realistisch scenario gebruikt. Dit hielp om het optreden van opmerkelijke lichtsignalen in het omringende gas te detecteren. Hier is de eerste stap om het naderende samenvoegen van superzware zwarte gaten te voorspellen met behulp van twee informatiekanalen: elektromagnetische en gravitatiegolfspectra.

In de eerste simulatie voedt een accretieschijf rond een dubbel zwart gat individuele accretieschijven en minischijven rond elk zwart gat, volgens de algemene relativiteitstheorie en magnetohydrodynamica.

In tegenstelling tot de minder massale broeders die in 2016 worden gezien, voeden supermassieve zwarte gaten zich op de omliggende gasschijven (ze lijken op een donut in vorm). De krachtige aantrekkingskracht van zwarte gaten verhit en vernietigt de gasstroom van de schijf naar het zwarte gat, dat periodieke signalen afgeeft in het zichtbare deel van de röntgenstraling van het EM-spectrum. Modellen tonen superzware zwarte gaten in een dubbel paar, elk met een eigen gasschijf. Een grotere omringt zwarte gaten en legt onevenredig een minischijf bovenop een andere.

Dubbele superzware zwarte gaten laten zwaartekrachtgolven los op lagere frequenties. LIGO ontving deze signalen in 2016. Maar de gevoeligheid van het apparaat is niet genoeg om de zwaartekrachtsgolven te vangen van de botsingen van superzware zwarte gaten.

De magnetische veldlijnen komen uit een paar superzware zwarte gaten die een samenloop naderen in een grote gasvormige schijf. Periodieke lichtsignalen op een gasdisk kunnen op een dag helpen om superzware zwarte gaten te vinden.

Lancering van LISA in de jaren 2030. zal toelaten signalen te vinden van de botsingen van supermassieve vertegenwoordigers. Ook in 2020 gaan ze de op de grond gebaseerde LSST-telescoop (Chili) gebruiken, die in staat zal zijn het meest diepgaande onderzoek naar lichtemissies in de ruimte uit te voeren.

Dergelijke simulaties zijn nodig om nauwkeurige voorspellingen te doen van de elektromagnetische signalen die zwaartekrachtgolven zullen vergezellen. Als gevolg hiervan kan hiermee een eindsimulatie worden gemaakt waarmee een elektromagnetisch signaal kan worden gedetecteerd uit dubbele zwarte gaten die een fusie naderen.

Opmerkingen (0)
Zoeken