Model baru menunjukkan bahawa penggabungan lubang hitam supermasif akan bersinar dalam sinar ultraviolet dan sinar-X yang menakutkan ketika mereka berputar ke dalam kemalangan yang tidak dapat dielakkan.
Lubang hitam supermasif berjuta-juta atau berbilion kali massa matahari dan berada di hampir setiap galaksi yang sekurang-kurangnya seukuran Bima Sakti kita sendiri, menurut pernyataan NASA. Para saintis tahu bahawa galaksi biasanya bergabung; ini akan berlaku dengan Bima Sakti dan Andromeda, misalnya, dalam masa kira-kira 4 bilion tahun.
"Kami tahu galaksi dengan lubang hitam supermasif pusat bergabung sepanjang masa di alam semesta, namun kita hanya melihat sebahagian kecil galaksi dengan dua [lubang hitam] berhampiran pusat mereka," Scott Noble, ahli astrofizik di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Maryland , kata dalam satu kenyataan. [Tiada Melarikan diri: Selami Lubang Hitam (Infografik)]
Walaupun saintis telah melihat penggabungan lubang hitam sebelumnya, ini jauh lebih kecil, menurut kenyataan itu - setanding dengan ukuran bintang, yang bermaksud antara tiga hingga beberapa lusin kali jisim matahari. Penggabungan lubang hitam bersaiz bintang ini dikesan menggunakan Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) National Science Foundation. Para saintis menemukannya dengan mengesan gelombang graviti, yang merupakan riak dalam ruang-waktu yang dihasilkan setelah penggabungan besar ini.
Penggabungan lubang hitam supermasif akan lebih sukar dikesan, kata pegawai NASA dalam kenyataan itu, kerana mereka sering berjauhan dan memancarkan isyarat gelombang graviti yang lebih lemah. Untuk mengesan isyarat kecil itu, pengesan perlu berada di ruang angkasa untuk mengelakkan terganggu oleh gelombang seismik di planet kita sendiri. Misi masa depan yang mungkin dilakukan ialah Antena Laser Interferometer (LISA) Agensi Angkasa Eropah, yang dijadualkan dilancarkan pada 2030-an.
Terdapat kaedah lain yang mungkin untuk mencari penggabungan supermasif. Apabila galaksi bergabung, mereka membawa koleksi gas, habuk, bintang dan planet. Semasa perlanggaran berlaku, banyak bahan ini akan diseret ke lubang hitam - yang kemudian mula "memakan" bahan tersebut, menghasilkan sinaran yang dapat dilihat oleh para astronom (sebelum bahan melintasi cakrawala peristiwa lubang hitam).
Simulasi baru mengikuti apa yang berlaku di tiga orbit lubang hitam supermasif yang berjarak sekitar 40 orbit dari penggabungan sepenuhnya. Model menunjukkan bahawa pada masa ini dalam penggabungan, akan ada beberapa sinar UV dan sinar-X bertenaga tinggi yang dapat dilihat di teleskop.
"Tiga kawasan gas pemancar cahaya bersinar ketika lubang hitam bergabung, semuanya dihubungkan oleh aliran gas panas: cincin besar yang mengelilingi seluruh sistem, yang disebut cakera peredaran darah, dan dua yang lebih kecil di sekitar setiap lubang hitam, yang disebut disk mini," Pegawai NASA berkata.
"Semua objek ini memancarkan sinar UV," kata pegawai itu. "Apabila gas mengalir ke cakera mini dengan kadar yang tinggi, cahaya UV cakera berinteraksi dengan korona setiap lubang hitam, yang merupakan kawasan zarah subatom bertenaga tinggi di atas dan di bawah cakera. Interaksi ini menghasilkan sinar-X. kadar penambahan lebih rendah, sinar UV redup berbanding sinar-X. "
Simulasi menunjukkan bahawa sinar-X dalam penggabungan lubang hitam supermasif akan lebih terang dan lebih berubah daripada sinar-X yang diamati pada lubang hitam supermasif bersendirian. (Perubahan berkaitan dengan seberapa cepat gas di sekitar orbit lubang hitam, serta orbit lubang hitam yang bergabung itu sendiri.)
Simulasi tersebut dilakukan di superkomputer Blue Waters Pusat Nasional untuk Aplikasi Superkomputer di University of Illinois di Urbana-Champaign. Simulasi khusus ini menganggarkan suhu gas, sementara simulasi masa depan akan memasukkan parameter seperti suhu, jumlah jisim dan jarak untuk melihat kesan pada cahaya yang dikeluarkan oleh penggabungan, menurut kenyataan itu.
Karya baru ini diperincikan semalam (2 Oktober) dalam The Astrophysical Journal.
