Zwarte gaten kunnen inzoomen tot ongeveer 10% van de lichtsnelheid, zeggen wetenschappers: ScienceAlert

Zwarte gaten kunnen nu het heelal naderen met verbazingwekkende snelheden van iets minder dan 10 procent van de lichtsnelheid.

Op basis van simulaties van botsingen tussen deze extreme lichamen is dit de maximale snelheid die zwarte gaten kunnen halen na een energetische botsing.

Dit is veel sneller dan vorige rekeningenwat aangeeft dat hoewel we nog veel moeten leren over hoe zwarte gaten botsen, we steeds dichter bij het begrijpen van deze gewelddadige gebeurtenissen en hun gevolgen komen.

“We waren in staat om een ​​nauwkeurige schatting te maken van de uiteindelijke bounce, die het product is van de hoge-energiebotsing van twee zwarte gaten,” Schrijven onderzoekers James Healy en Carlos Lusto van het Rochester Institute of Technology.

“Een extrapolatie naar de extreme rollen bracht ons ertoe om een ​​waarde van 28.562 ± 342 kilometer per seconde te schatten voor de uiteindelijke bounce, wat de snelheid van het licht onder de 10 procent zou brengen.”

border frame=”0″allow=”versnellingsmeter; automatische start; Klembord schrijven. gyroscoop gecodeerde media; foto in foto; delen op het web “allowfullscreen>”.

Wanneer twee zwarte gaten samensmelten, komt het eindproduct niet noodzakelijkerwijs in de oorspronkelijke orbitale positie van de melkweg terecht als een binair getal. Botsing kan, afhankelijk van zijn energie terugslag produceren Dat het laatste zwarte gat “schopt” – het product van de oorspronkelijke twee – start een nieuwe baan en snelheid.

Dit gebeurt wanneer zwaartekrachtsenergie ongelijk wordt verdeeld, waarbij er meer in één richting wordt uitgestraald – een resultaat van de asymmetrische massa’s, spin of beide in het paar zwarte gaten van vóór de fusie.

Eerdere schattingen geven aan dat de maximale snelheid die kan worden bereikt door deze inslag rond is 5000 km (3.107 mijl) per seconde ten opzichte van het beginpunt.

Tot nu toe is er een versneller zwart gat ontdekt waarvan wetenschappers denken dat het het product is van terugslag. Hij reist rond 1.542 kilometer per seconde. Maar door de grenzen van het proces te definiëren, kunnen astronomen zien hoe vaak het gebeurt.

Dit is belangrijke informatie voor de wetenschap van zwarte gaten. We hebben bijvoorbeeld zwarte gaten ontdekt die zwaarder zijn dan volgens de theorie zou moeten zijn.

Dit zou het grote aantal zwarte gaten in een baan na een botsing kunnen verklaren. Het verplaatsen van meer zwarte gaten verhoogt de kans op botsingen, wat kan resulteren in zwarte gaten die groter zijn dan zwarte gaten Massalimiet voor primaire storing.

Healey en Lustow gebruikten een supercomputer om 1.381 volledige numerieke simulaties uit te voeren van de botsing tussen twee zwarte gaten van gelijke massa met tegengestelde rotaties die langs hun baanvlak wijzen.

Zo kwamen ze aan hun topsnelheid: 28.562 kilometer (17.748 mijl) per seconde. Dit is meer dan 100 miljoen kilometer per uur. De ontsnappingssnelheid van een object dat vanuit het zonnegebied door de Melkweg raast is 497 kilometer per seconde.

Het snelste object dat ooit door mensen is gebouwd, is de Parker Solar Probe, die het heeft bereikt 163 kilometer per seconde in 2021.

Dus zwarte gaten bevinden zich in optimale botsingsomstandigheden? bungelen heel snel. Gelukkig is het onwaarschijnlijk dat het exacte scenario dat de onderzoekers gebruikten, zal gebeuren; Maar de ontdekking van de extremen vormt het veld voor toekomstige studies.

Het is eigenlijk een beetje geruststellend om te weten. Een studie die een paar jaar geleden is uitgevoerd, heeft uitgewezen dat er honderden zwarte gaten kunnen worden uitgeschakeld door de boemerang die in een baan om de Melkweg draait, zelfs als je die woorden leest.

Als ze wat langzamer zouden reizen, zou het idee minder intimiderend lijken (hoewel het onwaarschijnlijk is dat ze ons toch zullen aanrijden).

Healy en Lustow merkten ook op dat de rotatie en oriëntatie van de zwarte gaten in de simulatie cruciaal waren voor de snelheid van de resulterende trap. Ze zijn van plan om de rol van spin in meer detail te onderzoeken in een toekomstige paper.

Onderzoek gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven.