Zwei schwarze Löcher sind über zu Smash in einander
Drei und eine halbe Milliarde Lichtjahre entfernt im Sternbild Jungfrau, sind zwei supermassiver schwarze Löcher am Rande des Schmatzen ineinander. In 100.000 Jahren schicken ihre kosmische Kollision Wellen über den Stoff der Raumzeit.
Verschmelzenden schwarzen Löchern führen einige der stärksten Kräfte im Universum, und sie können halten Sie die Taste zur Einhaltung der Gravitationswellen, die von Albert Einstein fast hundert Jahren vorhergesagt. Aber diese gewaltige Zusammenstöße nachweislich außerordentlich schwer zu erkennen. Nun, mit einem einfachen optischen Trick, ein Team von Astronomen findet starke Beweise für die Existenz eines schwarzen Lochs Paares zu unterstützen, deren Mitglieder nur eine Licht-Woche auseinander sind – fast tausendmal näher als jedes andere Paar schwarzer Löcher, die wir kennen.
"Manche Leute denken, dass diese Systeme immer bei großen Trennungen aufgehängt werden sollen," sagte Columbia Astronom und senior Studienautor Zoltan Haiman Gizmodo. "Unsere Studie ist wichtig, weil es zeigt, dass, ja, schwarze Löcher können sehr kleine Abstände voneinander erreichen."
Die Methode verwendet, um die kosmische Duo, heute in der Naturbeschrieben erkennen könnte dazu beitragen, dass die Astronomen auszurotten mehr solche schwarzes Loch-Paare und eine tatsächliche Kollision zu beobachten.
Mit Hilfe von Licht, Dunkelheit zu sehen
Supermassive schwarze Löcher, stellen so dicht, dass nicht einmal das Licht ihrer Schwerkraft entkommen kann befinden sich in der Mitte des fast jeder Galaxie, einschließlich unserer eigenen. Wenn Galaxien kollidieren, ihre schwarze Löcher Spirale zueinander, eine binäre Paar bilden. Im Laufe der Zeit werden die beiden weiterhin näher zusammen bis schließlich kriechen, schlachtet man andererseits.
Schwarzes Loch Binärdateien direkt zu beobachten ist sehr anspruchsvoll, aber wir möglicherweise in der Lage, sie durch Quasare zu erkennen – helle Leuchtfeuer, die schwarze Löcher emittieren, wie sie durch kosmischen Gas- und Staubwolken brennen. Normalerweise wird nach dem Zufallsprinzip ein Quasar aufflammen, aber wenn zwei schwarze Löcher sind kurz vor der Kollision, Theorie besagt, dass ihre Quasar in regelmäßigen Abständen, wie eine Glühbirne über eine Zeitschaltuhr zu flackern beginnt.
Eine helle Quasar das Herzstück eines entfernten Galaxienhaufens. Bild-Gutschrift: optische NASA/CXC/SAO/A.Siemiginowska Et Al.: AURA/Gemini OBS.]
In ihrer neuen Studie konzentrierte sich Haiman und Kollegen auf eine faszinierende Quasar PG 1302-102 genannt. Zuvor, Astronomen gelernt, dass dieser Quasar um 14 Prozent alle fünf Jahre hellt – was auf das Vorhandensein von ein paar weniger als ein Zehntel von einem Lichtjahr auseinander. Haiman die Gruppe wollte einen anderen Weg um die Binärdatei Anwesenheit zu überprüfen.
Ihre Lösung erwies sich als erschreckend einfach: der Doppler-Effekt. Denken Sie daran, dass man von High School Physik? Es ist der Grund eine Krankenwagen Sirene höher schlugen wird, wie es auf Sie zubewegt – als Beobachter, die Schallwellen erreichen Ihre Ohren in kürzeren Abständen und höheren Frequenzen. Nur in diesem Fall sprechen wir über ein schwarzes Loch bewegen etwas näher, und weiter von der Erde, wie er einen anderen umkreist.
Und wir reden anstelle von Ton, Licht.
"Es stellt sich heraus, diese Objekte sind so schnell, dass man einen relativistischen doppler-Verschiebung, der verleiht Ihnen eine Änderung in der Helligkeit wie sie einander umkreisen,", sagte Haiman. Sicher genug, wenn Haiman und seine Kollegen untersuchten Bilder von PG 1302-102 von der NASA Hubble und GALEX Weltraumteleskope gesammelt, sie beobachteten periodischen Schwankungen in der Quasar UV Lichtspektren, die einen Fünf-Jahres-Zyklus gefolgt.
AVI Loeb, Stuhl des Harvard Center for Astrophysics, sagte Gizmodo , während die neue Methode interessant und plausibel ist, wir mehr Datenpunkte brauchen zu verifizieren. Haiman stimmt. Sein Team ist jetzt bei der Untersuchung von fast hundert weitere Quasare aus einem Satz durch ein Team von Caltech Astronomen Anfang dieses Jahres zusammengestellt.
Weitere Entdeckungen wie diese bedeuten besserer Chancen auf eine tatsächliche schwarzes Loch Absturz erleben – und die Gravitationswellen, die einige der tiefsten Geheimnisse des Universums zu entsperren könnte.
"Der Nachweis von Gravitationswellen lässt uns die Geheimnisse der Schwerkraft Prüf- und Testeinrichtungen Einsteins Theorie in der extremen Umwelt in unserem Universum – schwarze Löcher," sagte Hauptautor der Studie, Daniel D'Orazio, ein Student an der Columbia University, in einer Erklärung. "Es ist ein Heiliger Gral unseres Feldes."
[Lesen Sie Pre-Print der wissenschaftlichen Arbeit bei ArXiv h/t Columbia News]
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Bild oben: numerische Simulation von zwei schwarze Löcher, durchgeführt von der Albert-Einstein-Institut in Deutschland, über Werner Benger zusammenführen / Wikimedia