Lichtsignale begleiten supermassive Kollisionen mit Schwarzen Löchern

Lichtsignale begleiten supermassive Kollisionen mit Schwarzen Löchern

Zwei supermassereiche Schwarze Löcher in der Mitte einer großen Gasscheibe befinden sich auf dem Kollisionskurs. Der variable Gasfluss füllt und entlüftet Mini-Discs, die in schwarze Löcher fallen. Charakteristische Lichtsignale können den Ort unsichtbarer Massen markieren.

In der neuen Simulation supermassiver Schwarzer Löcher wurde ein realistisches Szenario verwendet. Dies half dabei, das Auftreten bemerkenswerter Lichtsignale im umgebenden Gas zu erfassen. Hier ist der erste Schritt zur Vorhersage der bevorstehenden Verschmelzung von supermassiven Schwarzen Löchern unter Verwendung von zwei Informationskanälen - elektromagnetischen und Gravitationswellenspektren.

In der ersten Simulation werden mit einer Akkretionsscheibe um ein doppeltes Schwarzes Loch nach der allgemeinen Relativitätstheorie und der Magnetohydrodynamik einzelne Akkretionsscheiben und Mini-Scheiben um jedes Schwarze Loch gespeist.

Im Gegensatz zu den weniger massereichen Brüdern von 2016 ernähren sich supermassereiche Schwarze Löcher von den umgebenden Gasscheiben (sie ähneln in ihrer Form einem Donut). Die starke Anziehungskraft der Schwarzen Löcher erwärmt und zerstört den Gasstrom von der Scheibe zum Schwarzen Loch, wodurch im sichtbaren Teil der Röntgenstrahlung des EM-Spektrums periodische Signale freigesetzt werden. Modelle zeigen supermassereiche Schwarze Löcher in einem Doppelpaar, von denen jedes eine eigene Gasscheibe hat. Ein größeres umgibt schwarze Löcher und legt eine Mini-Disk über eine andere.

Doppelte supermassive Schwarze Löcher setzen Gravitationswellen bei niedrigeren Frequenzen frei. LIGO erhielt diese Signale im Jahr 2016. Die Empfindlichkeit des Geräts reicht jedoch nicht aus, um die Gravitationswellen aus den Kollisionen supermassereicher Schwarzer Löcher einzufangen.

Die Magnetfeldlinien stammen von einem Paar supermassereicher Schwarzer Löcher, die sich einem Zusammenfluss in einer großen Gasscheibe nähern. Periodische Lichtsignale auf einer Gasscheibe können eines Tages dazu beitragen, supermassereiche Schwarze Löcher zu finden.

Einführung von LISA in den 2030er Jahren. ermöglicht es, Signale aus den Kollisionen von supermassiven Vertretern zu finden. Ebenfalls 2020 werden sie das bodengestützte LSST-Teleskop (Chile) einsetzen, mit dem die Lichtemissionen im Weltraum am gründlichsten untersucht werden können.

Solche Simulationen sind erforderlich, um genaue Vorhersagen von elektromagnetischen Signalen zu treffen, die Gravitationswellen begleiten. Infolgedessen kann eine endgültige Simulation erstellt werden, mit der ein elektromagnetisches Signal von doppelten Schwarzen Löchern, die sich einer Fusion nähern, erfasst werden kann.

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