Waarom sommige zwarte gaten met een snelheid van 3,5 miljoen kilometer per uur door de ruimte schreeuwen

By | January 28, 2024

In zeldzame gevallen kunnen zwarte gaten na hun vorming de ruimte in worden geschoten.
Buradaki/Getty-afbeeldingen

  • Wetenschappers hebben nieuwe computersimulaties gemaakt om te bestuderen wat er gebeurt tijdens een supernova.
  • Hun modellen laten zien dat wanneer sterren sterven, ze soms een zwart gat vormen dat schreeuwend de ruimte in vliegt.
  • Deze zwarte gaten worden de ruimte in geslingerd en bewegen zich met snelheden tot 1.000 kilometer per seconde.

Wetenschappers die bestuderen hoe supernova’s exploderen, hebben mogelijk een nieuw proces ontdekt om te bepalen hoe veilig ze zijn Zwarte gaten formulier.

Het blijkt wat Baby-zwarte gaten Enkele ogenblikken nadat ze vorm hebben gekregen, landen ze met enorme snelheid op de grond.

Normaal gesproken ontstaan ​​zwarte gaten in de kern van een superzware ster nadat deze is geëxplodeerd in een heldere uitbarsting van licht, genaamd a Supernova. De kern verzamelt of verzamelt het resterende gas uit de ingewanden van de ster totdat het zo dicht wordt dat het ontstaat vormt een zwart gat.

Een supernova-explosie kan zo helder zijn dat hij een heel sterrenstelsel overtreft.
MARK GARLICK/Getty Images

Echter, de snelheid, vorm en grootte van de eerste explosie hangt sterk af van de massa en dichtheid van de moederster voordat deze ontploft.

Bovendien spelen deze factoren een sleutelrol in wat er met de kern van de ster gebeurt en hoe deze een zwart gat zou kunnen vormen, blijkt uit een nieuwe studie die online is gepubliceerd. Preprintserver ArXiv.

Als bijvoorbeeld een moederster Omdat het een relatief lage massa en een zeer compacte massa heeft, suggereren computersimulaties dat het symmetrisch explodeert en een bijna perfecte bol vormt.

Wanneer superzware sterren sterven en exploderen, kan die explosie symmetrisch of asymmetrisch zijn.
MARK GARLICK/SCIENCE FOTOBIBLIOTHEEK/Getty Images

Als de ster echter erg massief en minder compact is, is de supernova asymmetrischer de explosie duurt meestal langer, volgens de nieuwe studie.

“Dus je explodeert meer in de ene richting dan in andere richtingen, en in die andere richtingen is het heel goed mogelijk dat je een aanzienlijke aangroei hebt voortgezet”, wat zou kunnen leiden tot een zwart gat, zegt Adam Burrows, de hoofdauteur van het artikel en hoogleraar in de psychologie. astrofysica aan de Princeton Universiteit tegen Business Insider.

Er gebeurt nog iets anders bij supernova-explosies. Het stellaire overblijfsel ervaart een duw in het universum, en als de explosie asymmetrisch is, kan die duw behoorlijk intens zijn, zei Burrows.

De kick is precies hoe het klinkt. Het object – in dit geval een zwart gat – wordt de ruimte in geslingerd, soms met kolossale snelheden van wel 1.000 kilometer per seconde, oftewel ongeveer 2,2 miljoen mijl per uur.

Asymmetrische explosies kunnen krachtige schokken veroorzaken waardoor zwarte gaten met een snelheid van meer dan 3 miljoen kilometer per uur de ruimte in schieten.
MARK KNOFLOOK/WETENSCHAP FOTOBIBLIOTHEEK

Het is als de terugslag van een pistool achteraf vuur een kogel afVijay Varma, een assistent-professor wiskunde aan de Universiteit van Massachusetts Dartmouth, die niet bij het onderzoek betrokken was, vertelde Business Insider.

Daarom kunnen deze zwarte gaten na hun geboorte gedurende korte perioden door de ruimte bewegen, soms met snelheden tot 1000 kilometer per seconde, zo luidt de theorie. Maar deze beweging is waarschijnlijk tijdelijk en zeldzaam, zei Burrows.

“Ze schieten niet rond of cirkelen allerlei schade veroorzaken terwijl ze in de Melkweg blijven”, zei Burrows.

Een universum bouwen in een computer

Burrows en zijn collega’s gebruikten supercomputers om hun simulaties uit te voeren, die tientallen miljoenen zones omvatten.
NASA, ESA, CSA, Ivo Labbe (Swinburne), Rachel Bezanson (Universiteit van Pittsburgh)

De nieuwe studie omvat twintig 3D-simulaties van een supernova-explosie.

“Dit is de grootste reeks state-of-the-art 3D-instortingssimulaties voor de lange termijn (vele seconden na het stuiteren) die ooit zijn gemaakt”, rapporteerden de onderzoekers in het artikel.

Eerdere simulaties van dit soort scenario’s waren te kort om conclusies te trekken over hoe stellaire kernen vervolgens in het universum worden gelanceerd, zei Burrows.

Dat komt omdat deze computersimulaties rekening houden met tientallen miljoenen zones, en elke zone informatie bevat over windsnelheid, temperatuur, barometrische druk en andere kenmerken van die theoretische omgeving, zoals: B. kaartweer, bevat.

Denk eens aan de complexiteit van het bouwen van een universum in een computer. Niet veel academische opleidingen hebben hier toegang toe Supercomputer die deze simulaties kunnen maken, zei Burrows.

Hoewel Varma geen sterfgevallen door supernova’s bestudeert, zegt hij dat dit soort theoretisch werk implicaties heeft voor veel andere gebieden van astrofysica-onderzoek.

Maak je geen zorgen, deze snel bewegende zwarte gaten zullen ons zonnestelsel waarschijnlijk niet snel ontwrichten.
NASA

“Al deze theorieën zijn erg belangrijk. En als we ze combineren met observaties, kunnen we proberen de evolutie van zwarte gaten terug in de tijd te traceren”, aldus Varma.

Als de zwarte gaten bewegen

Als je snel rijdende zwarte gaten en paniek hoort, doe dat dan niet. Burrows zei dat het ongelooflijk onwaarschijnlijk was dat deze zwarte gaten zouden reizen in ons zonnestelsel.

ruimte is zo grootVarma voegde eraan toe dat het beter zou zijn om op de loterij te wedden dan te wachten tot een zwart gat ons zonnestelsel bezoekt. ‘Het is astronomisch onwaarschijnlijk dat zoiets zal gebeuren’, zei hij.

In het onwaarschijnlijke scenario dat een zwart gat of een neutron onze kant op komt, “zou het een slechte dag zijn”, zei Burrows.

Dit is hoe het eruit zou kunnen zien als een zwart gat een planeet als de aarde zou wegvagen.
MARK KNOFLOOK/WETENSCHAP FOTOBIBLIOTHEEK

Het feit dat onze planeet en de rest van het zonnestelsel die de afgelopen 4,5 miljard jaar hebben overleefd, zou voldoende geruststelling moeten zijn dat er niet snel een zwart gat door onze buurt komt schreeuwen, of helemaal niet.

De studie is geaccepteerd voor publicatie in het peer-reviewed Astrophysical Journal.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *