Schwarze Löcher können sich mittlerweile mit erstaunlichen Geschwindigkeiten von knapp 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit dem Universum nähern.
Basierend auf Simulationen von Kollisionen zwischen diesen extremen Körpern ist dies die maximale Geschwindigkeit, die Schwarze Löcher nach einer energiereichen Kollision erreichen können.
Das ist viel schneller als frühere KontenDies deutet darauf hin, dass wir zwar noch viel darüber lernen müssen, wie Schwarze Löcher kollidieren, wir aber dem Verständnis dieser gewalttätigen Ereignisse und ihrer Auswirkungen immer näher kommen.
„Wir konnten eine genaue Schätzung des endgültigen Sprungs machen, der das Produkt der hochenergetischen Kollision zweier Schwarzer Löcher ist.“ Schreiben die Forscher James Healy und Carlos Lusto vom Rochester Institute of Technology.
„Eine Extrapolation auf die extremen Rollen führte dazu, dass wir für den letzten Sprung einen Wert von 28,562 ± 342 Kilometern pro Sekunde abschätzten, womit die Lichtgeschwindigkeitsgrenze unter 10 Prozent liegen würde.“
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Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen, landet das Endprodukt nicht unbedingt als Doppelstern in der ursprünglichen Orbitalposition der Galaxie. Je nach Energie kann es zu Kollisionen kommen Rückstoß erzeugen Dass das letzte Schwarze Loch „tritt“ – das Produkt der beiden ursprünglichen –, löst eine neue Flugbahn und Geschwindigkeit aus.
Dies geschieht, wenn die Gravitationsenergie ungleichmäßig verteilt ist und mehr in eine Richtung emittiert wird – ein Ergebnis der asymmetrischen Massen, des Spins oder beider im Paar der Schwarzen Löcher vor der Verschmelzung.
Frühere Schätzungen deuten darauf hin, dass die maximale Geschwindigkeit, die durch diesen Aufprall erreicht werden kann, bei etwa liegt 5000 km (3.107 Meilen) pro Sekunde in Bezug auf den Ursprungspunkt.
Bisher wurde ein Schwarzes Loch in einem Beschleuniger entdeckt, von dem Wissenschaftler glauben, dass es sich um das Produkt eines Rückschlags handelt. Er reist herum 1.542 Kilometer pro Sekunde. Aber die Festlegung der Grenzen des Prozesses kann Astronomen dabei helfen, zu erkennen, wie oft er auftritt.
Dies sind wichtige Informationen für die Schwarzlochforschung. Wir haben zum Beispiel Schwarze Löcher entdeckt, die massereicher sind, als die Theorie vermuten lässt.
Dies könnte die große Zahl schwarzer Löcher erklären, die nach einer Kollision um die Erde kreisen. Die Bewegung weiterer Schwarzer Löcher erhöht die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen, was dazu führen kann, dass Schwarze Löcher größer als Schwarze Löcher werden Primärer Abbau-Massengrenzwert.
Healey und Lustow führten mit einem Supercomputer 1.381 vollständige numerische Simulationen der Kollision zweier Schwarzer Löcher gleicher Masse mit entgegengesetzter Rotation entlang ihrer Orbitalebene durch.
So erreichten sie ihre Höchstgeschwindigkeit: 28,562 Kilometer (17,748 Meilen) pro Sekunde. Das sind mehr als 100 Millionen Kilometer pro Stunde. Die Fluchtgeschwindigkeit eines Objekts, das aus der Sonnenregion durch die Milchstraße rast, beträgt 497 Kilometer pro Sekunde.
Das schnellste jemals von Menschen gebaute Objekt ist die Parker Solar Probe, die es erreicht hat 163 Kilometer pro Sekunde im Jahr 2021.
Schwarze Löcher befinden sich also in optimalen Kollisionsbedingungen? baumeln sehr schnell. Glücklicherweise ist es unwahrscheinlich, dass genau das von den Forschern angenommene Szenario eintrifft; Aber die Entdeckung der Extreme bereitet den Weg für zukünftige Studien.
Eigentlich ist es etwas beruhigend, das zu wissen. Eine vor ein paar Jahren durchgeführte Studie ergab, dass Hunderte von Schwarzen Löchern, die die Milchstraße umkreisen, durch den Rückstoß zerstört werden könnten, während Sie diese Worte lesen.
Wenn sie etwas langsamer unterwegs wären, wäre die Vorstellung weniger einschüchternd (obwohl es sowieso unwahrscheinlich ist, dass sie mit uns zusammenstoßen).
Healy und Lustow stellten außerdem fest, dass die Rotation und Ausrichtung der Schwarzen Löcher in der Simulation entscheidend für die Geschwindigkeit des resultierenden Kicks waren. Sie planen, die Rolle des Spins in einer zukünftigen Arbeit detaillierter zu untersuchen.
Forschung veröffentlicht in Briefe zur körperlichen Untersuchung.
