Și ai crezut că orele de vârf sunt proaste pe Pământ! Noi cercetări sugerează că unele „intersecții cosmice” au eșuat „semafoare” care consideră gaură neagră ciocniri aproape inevitabile.
În inimile tuturor galaxiilor mari se află monștri cosmici numiți găuri negre supermasive, goluri enorme care se învârte în jurul tuturor galaxiilor. Acest comportament învolburat influențează lucruri precum discurile de materie pe care se sărbătorește titanul galactic, stelele și sistemele lor – și, în mod fascinant, chiar și alte găuri negre, deși mai mici, de masă stelară.
De asemenea, s-ar părea că un astfel de comportament în jurul găurilor negre supermasive poate provoca „blocuri de trafic” cosmice și că aceste blocaje ar putea fi de fapt parte integrantă în încetinirea orbitelor găuri negre cu masă stelară. Și, nemaifiind fermoar, găurile negre afectate pot fi forțate să se ciocnească, să fuzioneze și să creeze o gaură neagră mai mare.
Apoi, datorită influenței gravitaționale imense a găurii negre supermasive, vinovată de blocajele de trafic, o fiară care se poate lăuda cu o masă de milioane (chiar de miliarde) de ori mai mare decât cea a soarele, acest proces se repetă. Acest lucru are ca rezultat și mai multe coliziuni de găuri negre care creează găuri negre cu masă stelară din ce în ce mai mari în timp, cu mase între trei și câteva sute de mase solare.
Micșorând, toate acestea înseamnă că mediul din jurul găurilor negre supermasive este perfect pentru a facilita creșterea altor găuri negre.
Unele găuri negre supermasive sunt înconjurate de un disc de gaz și praf numit disc de acreție; acest disc este cel care alimentează treptat gaura neagră. Gravitația găurilor negre supermasive generează forțe puternice de maree în acele discuri de acreție care le fac să strălucească puternic, creând o regiune numită nucleu galactic activ (AGN).
Noile descoperiri legate de blocajele de trafic vin datorită unei echipe conduse de oameni de știință de la Universitatea Monash, care a analizat dinamica găsită în discurile de acreție, precum și găurile negre care sunt încorporate în ele.
Când găurile negre cu masă stelară se află în aceste discuri de acreție, interacțiunile lor cu gazul din jurul lor le pot determina să migreze prin disc. Echipa teoretizează că acest lucru duce la acumularea de găuri negre cu masă stelară în regiunile pe care le numesc „capcane de migrație”. Acest lucru face ca posibilitatea ca două găuri negre cu masă stelar să se întâlnească, să se ciocnească și să se contopească în aceste regiuni din cauza blocajului de trafic mai mare decât oriunde altundeva în galaxia înconjurătoare.
Liderul echipei și cercetătorul de la Școala de Fizică și Astronomie a Universității Monash, Evgeni Grishin, a dus analogia ambuteiajului cu un pas mai departe, de fapt, comparând aceste capcane de migrare pentru găurile negre de masă stelară din jurul găurilor negre supermasive cu intersecțiile aglomerate fără semafoare funcționale aici pe Pământ.
„Ne-am uitat la câte și unde am avea aceste intersecții aglomerate”, a spus Grishin. „Efectele termice joacă un rol crucial în acest proces, influențând locația și stabilitatea capcanelor de migrație. O implicație este că nu vedem capcane de migrație care apar în galaxii active cu luminozitate mare.”
Nu numai că rezultatele echipei au implicații majore pentru înțelegerea noastră a modului în care se desfășoară fuziunile dintre găurile negre cu masă stelară, ci și pentru că aceste fuziuni creează o explozie de mici ondulații în spațiu-timp numite valuri gravitationale, descoperirile ar putea ajuta, de asemenea, la avansarea astronomiei undelor gravitaționale.
„Suntem încântați de rezultate și acum suntem cu un pas mai aproape de a descoperi unde și cum se îmbină găurile negre în nucleele galactice”, a concluzionat Grishin. „Viitorul astronomiei undelor gravitaționale și al cercetării nucleelor galactice active este excepțional de promițător.
„În ciuda acestor descoperiri semnificative, multe despre fizica găurilor negre și a mediului înconjurător rămân necunoscute.”
Cercetarea echipei a fost publicată în jurnal Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.
Publicat inițial pe Space.com