Астрофизики из Рочестерского технологического института провели компьютерное моделирование и выяснили, что некоторые черные дыры способны перемещаться в космосе с невероятной скоростью, составляющей почти одну десятую скорости света.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Астрофизики Джеймс Хили и Карлос Лусто использовали возможности суперкомпьютера для проведения моделирования. Основной целью было определить, насколько быстро крупные черные дыры могут двигаться после их рождения в результате столкновения двух меньших черных дыр.
Предыдущие исследования показали, что черные дыры под воздействием взаимного гравитационного притяжения могут сталкиваться и сливаться. В результате формируется одна более массивная черная дыра. Слияние порождает массовый выброс энергии, который действует подобно отдаче при выстреле из ружья. Это означает, что образованная массивная черная дыра может отправиться в космос с невероятной скоростью.
Исследователи изучили различные варианты развития событий. Были рассчитаны возможные результаты слияния черных дыр, приближающихся друг к другу под 1300 различными углами, включая прямые столкновения. Оказалось, что после слияния некоторые типы образовавшихся черных дыр могут развивать скорость до 28 500 километров в секунду. Авторы работы поясняют, что на такой скорости преодолеть расстояние между Землей и Луной можно всего за 13 секунд.
Кстати, аналогичные исследования проводились и раньше. Они показывали, что черные дыры после слияния могут разгоняться максимум до 5000 километров в секунду. Однако в новом исследовании учитывались параметры, которые раньше оставались без внимания. Кроме того, специально была разработана математическая симуляция.
В отличие от других исследований, в новом моделировании одним из основных параметров при расчетах стал именно угол, под которым две черные дыры сближаются друг с другом перед столкновением и слиянием. Кроме того, предыдущие исследования показали, что во всех случаях, кроме случаев прямого лобового столкновения, две черные дыры какое-то время еще должны вращаться друг вокруг друга, прежде чем слиться. А это сглаживает силу удара и снижает выбрасываемую энергию, мощность которой напрямую влияет на скорость черной дыры.