الفلك

لماذا قد يتسبب اندماج الثقوب السوداء الدوارة داخل قرص التراكم لثقب أسود فائق الكتلة في "إطلاقها بشكل مستقيم" من القرص؟

لماذا قد يتسبب اندماج الثقوب السوداء الدوارة داخل قرص التراكم لثقب أسود فائق الكتلة في


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

حاولت للتو قراءة مقال النيويورك تايمز الذي يتصادم بين ثقبين أسودين ، أليس هذا كافيًا؟ Make It Three الذي يرتبط برسالة المراجعة المادية الجديدة في 25 يونيو 2020 Graham et al. المرشح المقابل الكهرومغناطيسي لحدث الثقب الأسود الثنائي الاندماج الجاذبي S190521g

الحدث الموصوف هو اندماج ثقبين أسودين كانا جزءا لا يتجزأ من القرص التراكمي لثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة. بمعنى آخر. في الكوازار (يتحدث بشكل فضفاض).

تصف مقالة نيويورك تايمز ما يلي

في القصة التي جمعها الدكتور جراهام وفريقه معًا ، كانت الثقوب السوداء تدور ، مما تسبب في حدوث ارتداد أدى إلى إطلاق النتيجة المدمجة بشكل مستقيم تقريبًا وفي النهاية خرجت من قرص التراكم بسرعة 120 ميلًا في الثانية ، وعند هذه النقطة توقف التوهج . إذا كان التفسير دقيقًا ، يجب أن يعود الثقب الأسود إلى قرص التراكم بنفس السرعة في غضون بضعة أشهر أو سنة ، مما يؤدي إلى حدوث توهج آخر. قال الدكتور جراهام: "سوف نبحث عن ذلك".

سؤال: لماذا قد يتسبب اندماج الثقوب السوداء الدوارة داخل قرص التراكم لثقب أسود فائق الكتلة في "إطلاقها بشكل مستقيم" خارج القرص؟ كيف تم الحفاظ على الزخم ، أي هل ارتد شيء آخر و "اسقط مباشرة"؟


تحمل موجات الجاذبية الزخم بعيدًا

من ويكيبيديا

ارتداد اندماج الثقوب السوداء يمكن أن تحدث نتيجة غير متوقعة للثقوب السوداء الثنائية التي تندمج ، حيث تحمل موجات الجاذبية زخمًا ويتسارع زوج الثقب الأسود المندمج على ما يبدو منتهكًا قانون نيوتن الثالث. يمكن أن يضيف مركز الجاذبية أكثر من 1000 كم / ثانية من سرعة الركلة. [30] تحدث أكبر سرعات ركلة (تقترب من 5000 كم / ثانية) لثنائيات ثقب أسود متساوية الكتلة ومتساوية في حجم الدوران ، عندما تكون اتجاهات الدوران موجهة على النحو الأمثل لتكون محاذاة معاكسة ، موازية للمستوى المداري أو تقريبًا محاذاة مع الزخم الزاوي المداري. [31] هذا يكفي للهروب من المجرات الكبيرة. مع وجود توجهات أكثر احتمالا يحدث تأثير أصغر ، ربما بضع مئات من الكيلومترات في الثانية. سيؤدي هذا النوع من السرعة إلى إخراج ثقوب سوداء ثنائية مدمجة من عناقيد كروية ، وبالتالي منع تكوين ثقوب سوداء ضخمة في نوى عنقودية كروية. وهذا بدوره يقلل من فرص عمليات الاندماج اللاحقة ، وبالتالي فرصة اكتشاف موجات الجاذبية. بالنسبة للثقوب السوداء غير الدوارة ، تحدث سرعة ارتداد قصوى تبلغ 175 كم / ثانية للكتل بنسبة خمسة إلى واحد. عند محاذاة الدورات في المستوى المداري ، يكون الارتداد 5000 كم / ثانية ممكنًا مع وجود ثقبين أسودين متطابقين.

الاقتباسات هي

[30] بيتيلا ، هاري ؛ هيناماكي ، بيكا ؛ ميكولا ، سيبو ؛ Valtonen ، Mauri J. (10 كانون الثاني 1996). إشعاع الجاذبية متباين الخواص في اندماج الثقوب السوداء. مؤتمر الفيزياء الفلكية النسبية. سيتسيركس 10.1.1.51.2616.

[31] كامبانيللي ، مانويلا ؛ لوستو ، كارلوس ؛ زلوشور ، يوسف. ميريت ، ديفيد (7 يونيو 2007). "الارتداد الجاذبية القصوى". رسائل المراجعة البدنية. 98 (23): 231102. arXiv: gr-qc / 0702133. بيب كود: 2007 PhRvL… 98w1102C. دوى: 10.1103 / PhysRevLett.98.231102. بميد 17677894.

[32] لوستو ، كارلوس ؛ زلوشور ، يوسف (2011). "ركلات Hangup: لا يزال الارتداد أكبر من خلال محاذاة الدوران الجزئي لمحاذاة الثقب الأسود الثنائيات". رسائل المراجعة البدنية. 107 (23): 231102. arXiv: 1108.2009. بيب كود: 2011 PhRvL.107w1102L. دوى: 10.1103 / PhysRevLett.107.231102. بميد 22182078.


دعني أرى ما إذا كان بإمكاني محاولة الإجابة على كلا الجزأين من سؤالك. المفتاح هو مزيج من شيئين: 1) سيكون لمعظم BHs الثنائية في قرص تراكم مداراتها الثنائية في نفس المستوى مثل قرص التنامي ، بحيث يكون "عموديًا على المستوى الثنائي" = "عموديًا على قرص التنامي "؛ 2) الشكل الأكثر فعالية للارتداد الثنائي - حيث ، كما لاحظ ستيف لينتون ، يتم إبعاد الزخم الخطي الزائد عن طريق موجات الجاذبية (GWs) - يتسبب في ركل البقايا المدمجة في اتجاه عمودي على المستوى المداري الثنائي.

بالنسبة للجزء الأول ، يُعتقد أن الجمع بين قرص التراكم الغازي والأجسام الضخمة المدمجة التي تدور داخل القرص (النجوم ، والأقزام البيضاء ، والنجوم النيوترونية ، والثقوب السوداء) يسرع من تكوين الأجسام الثنائية (بما في ذلك الثقوب السوداء الثنائية) - ولكن فقط للأشياء التي تدور في مستوى قرص التراكم. نظرًا لأن هذه الأجسام تدور حول SMBH المركزي في نفس المستوى ، فعندما يشكل اثنان من هذه الأجسام ثنائيًا ، سينتهي الأمر عمومًا بالدوران في المدار بعضهم البعض في ال نفس طائرة. لذلك يجب أن تتخيل مجموعة من الثنائيات داخل هذا القرص ، معظمها مع مستوياتها المدارية الخاصة المحاذاة مع مستوى قرص التراكم. (لاحظ أنه لا يوجد سبب لتوقع أن يكون يدور من BHs الفردية لتكون متوافقة مع بعضها البعض ، والتي ستكون مهمة لاحقًا.)

الآن نعتبر تأثير ارتداد الجاذبية. أبسط سيناريو - سيناريو ليس له صلة هنا! - لدمج ثنائي BH يتضمن اثنين غير الغزل BHs. إذا كانت متساوية في الكتلة ، فكل شيء متماثل ولن تحصل على "ركلة". إذا كانوا كذلك غير متكافئ في الكتلة ، فإن الكتلة المنخفضة BH لها سرعة مدارية أعلى ، وستعطي (بسبب الإشعاع النسبي) زخمًا في شكل GWs في اتجاهها المداري بشكل أكثر فاعلية مما هو عليه الحال بالنسبة لـ BH الأكثر ضخامة. لذلك يعطي النظام بأكمله فائضًا من الزخم (الخطي) في اتجاه واحد ، والارتداد الثنائي للحفاظ على الزخم. لن يكون هناك أي تأثير صافٍ إذا كانت المدارات دائرية وغير متغيرة (لأن "تدفق" الزخم الزائد في GWs سوف يكتسح فقط 360 دولارًا ^ { circ} $ حيث كانت BHs تدور حول بعضها البعض) ؛ ولكن لأن المدارات تتحلل نظرًا لانبعاث GWs ، ينتهي بك الأمر بصافي انبعاث غير متماثل للزخم في GWs ، يقابله ارتداد ثنائي الدمج. لكن هذا في مستوى الثنائي ، لذلك لن ينتج عنه الركلة العمودية التي نهتم بها. (انظر مقالة Astrobites هذه للحصول على صورة جميلة ، مأخوذة من هذه المقالة.)

على الرغم من أن الارتداد في حالة BHs غير الغزل قد تمت دراسته نظريًا لبعض الوقت ، فقد أظهرت عمليات المحاكاة الحديثة (بدءًا من عام 2007 تقريبًا) أنه إذا كانت BHs الدوران (كما هو الحال مع جميع الثقوب السوداء تقريبًا) ، وكان هناك خطأ في محاذاة دورانها ، كان هناك تأثير ارتداد إضافي أقوى بكثير - "ركلة خارقة". المفتاح هو ذلك هذا يتسبب تأثير الارتداد في دفع ثنائي الدمج في اتجاه ما عمودي على المستوى المداري للثنائي (راجع مقالة Astrobites هذه للمناقشة ، على الرغم من أنها لا تقدم تفسيرًا لطيفًا وبسيطًا للسبب الأساسي). نظرًا لأنه ، كما هو مذكور أعلاه ، يتم محاذاة المستوى المداري للثنائي بشكل عام مع مستوى قرص التراكم ، فإن النتيجة النهائية هي أن بقايا الاندماج يتم ركلها بشكل عمودي تقريبًا على قرص التراكم.


شاهد الفيديو: سر قوة الثقوب السوداء (قد 2022).