Samma svarta hål kan kollidera med sina släktingar flera gånger, föreslår en snedfusion

svarta hål kollision

En konstnärs skildring av två felaktiga svarta hål som kolliderar. (Bildkredit: MIT News)



För svarta hål , en kollision behöver inte vara en upplevelse för en gång i livet, antyder ny forskning.

Den 12 april 2019 upptäckte forskare en ny sammanslagning av svart hål med hjälp av en trio gravitationsvågdetektorer. Astrofysiker har upptäckt sådana händelser tidigare, men något om signalerna var annorlunda den här gången: de två svarta hålen som kolliderade var otroligt ojämnt matchat , med den större ungefär tre gånger storleken på den mindre. Forskare förväntade sig inte att se en sådan obalanserad sammanslagning mellan svarta hål, och nu tror de att de kanske förstår den ovanliga händelsen.





'Den här händelsen är en udda som universum har kastat oss - det var något vi inte såg komma', säger Salvatore Vitale, fysiker vid Massachusetts Institute of Technology och författare till den nya forskningen, sade i ett uttalande . Men ingenting händer bara en gång i universum. Och något liknande, även om det är sällsynt, kommer vi att se igen, och vi kommer att kunna säga mer om universum.

Relaterad: Eureka! Forskare fotograferar ett svart hål för första gången



Vitale och hans kollegor misstänker att den konstiga kollisionen inträffade efter att det större svarta hålet i sig var en produkt av en sammanslagning av svart hål. Den första händelsen skickade ett stort svart hål som studsade runt i ett grannskap full med svarta hål , går denna hypotes, vilket möjliggör den ojämna kollisionen.

Det är en mycket annorlunda historia än forskarnas två huvudsakliga scenarier för sammanslagningar av svarta hål, som båda uppmuntrar till ganska jämna matchningar. Vitale och hans kollegor använde två olika modeller för att utvärdera om de traditionella sammanslagningsscenarierna kan skapa en händelse som den obalanserade sammanslagningen. Ingen tärning.



'Oavsett vad vi gör kan vi inte enkelt producera denna händelse i dessa mer vanliga formationskanaler,' sa Vitale.

Så teamet vände sig till en process som kallas hierarkisk sammanslagning, där resultatet av en sammanslagning av ett svart hål fortsätter att slå samman igen. Och den här gången verkade modellerna vara vettiga. 'Du räknar, och det visar sig att det kvarvarande svarta hålet skulle ha en snurrning som är mycket nära den totala snurrningen av denna sammanslagning,' sa Vitale.

Av en slump publicerade gravitationsvågforskare annan forskning denna vecka som också pekar på hierarkisk sammanslagning. På onsdagen (2 september) meddelade forskarna bakom gravitationsvågdetektorerna LIGO (kort för 'Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory') och Jungfrun att de i maj 2019 hade sett ett svart hål som var större än forskare vet hur att bildas genom stjärnexplosioner. Misstanken är att detta rejäla svarta hål, om inte båda de ursprungliga medlemmarna i händelsen, var resultatet av en tidigare sammanslagning.

Forskarna bakom det nya papperet som analyserar den ojämna kollisionen misstänker att hierarkiska sammanslagningar inte kan hända var som helst, utan istället måste ske i ett relativt tätt grannskap, där svarta hål lätt kan interagera med varandra.

'Denna sammanslagning måste ha kommit från en ovanlig plats', sa Vitale. 'När LIGO och Virgo fortsätter att göra nya upptäckter kan vi använda dessa upptäckter för att lära oss nya saker om universum.'

Forskningen beskrivs i ett papper publicerad 2 september i tidskriften Physical Review Letters.

Maila Meghan Bartels på mbartels@space.com eller följ henne på Twitter @meghanbartels. Följ oss på Twitter @Spacedotcom och på Facebook.