En gruppe forskere med bl.a. Ioannis Kamaretsos, Mark Hannam og B. Sathyaprakash fra Cardiff University i Storbritannien har benyttet universitetets kraftige Arcca-computer til at gennemføre en række omfattende computersimuleringer af, hvad der sker, når sorte huller støder sammen.

Resultaterne viser, at deres døende 'ringetone' eller svingninger kan fortælle om det sammenstød, der var med til at skabe det sorte hul og hullets egenskaber.

Sorte huller er områder i universets mørke, hvor tiltrækningen er så kraftig, at selv ikke lys kan undslippe. Så helt isolerede sorte huller er umulige at opdage. Hvis de findes i nærheden af materiale, vil de forsøge at tiltrække gas og støv og opsluge det, og herved kan der udsendes kraftig røntgenstråling, som kan afsløre dem.

Nu viser de nye undersøgelser fra Cardiff University, at sorte huller kan blive deformeret, hvis de støder sammen med andre sorte huller eller enorme stjerner. Herved bliver der udsendt en slags sort stråling, kaldet gravitationsbølger. Disse gravitationsbølger blev forudset af Albert Einstein for næsten hundrede år siden.

Gravitationsbølger er krusninger i rumtid, der bevæger sig med lysets hastighed, men er enormt svære at observere. I både USA, Europa, Indien og Japan er der blevet bygget enorme laserinterferrometre, der skal hjælpe med at finde disse bølger fra sammenstød af sorte huller og andre kraftige kosmiske begivenheder. Disse interferrometre fungerer som en slags mikrofoner, der lytter efter gravitationsbølger.

Når to sorte huller kredser omkring hinanden, udsendes gravitationsbølger, og de mister energi. Med tiden vil de støde sammen og skabe et deformeret sort hul. Gravitationsbølger fra et deformeret sort hul kommer i blanding af en lang række forskellige toner, på samme måde som når lyden fra en klokke dør ud.

Med hensyn til sorte huller har man hidtil ment, at frekvensen af hver tone og den hastighed, hvormed den aftager, kun afhænger af to parametre: dets masse og hvor hurtigt det sorte hul roterer. Nu har undersøgelserne fra Cardiff University vist, at man kan lære meget mere af de sorte hullers døende toner.

Ioannis Kamaretsos oplyser i en pressemeddelelse, at man nu ud fra de døende toner fra et sort hul også kan lære en masse om de to oprindelige sorte huller, inden de smeltede sammen til et deformeret sort hul.

Resultaterne viser, at egenskaber fra de oprindelige sorte huller føres videre i det nye sorte hul. Hermed kan man få viden om de oprindelige sorte hullers masse, samt hvordan sorte huller midt i galakser har været med til at forme galaksernes udvikling.

Ifølge Ioannis Kamaretsos vil de kommende års resultater fra de store laserinterferrometre på Jorden være med til at bekræfte og forfine den nye teori og viden.

Resultaterne åbner op for en ny mulighed for at undersøge egenskaberne i binære sorte huller, som senere vil smelte sammen og blive til et deformeret sort hul.

De nye resultater bliver offentliggjort i et kommende nummer af tidsskriftet Physical Review Letters.

To sorte huller smelter sammen

Dokumentation

Pressemeddelelse fra Cardiff University
Artikel på Space Daily