В новой симуляции сверхмассивных черных дыр использовали реалистичный сценарий. Это помогло выявить появление в окружающем газе примечательных световых сигналов. Перед вами первый шаг к прогнозированию приближающегося слияния сверхмассивных черных дыр с помощью двух информационных каналов – электромагнитного и гравитационного волновых спектров.
В первой симуляции аккреционный диск вокруг двойной черной дыры подпитывает отдельные аккреционные диски и мини-диски вокруг каждой черной дыры, следуя общей теории относительности и магнитной гидродинамике.
В отличие от менее массивных собратьев, замеченных в 2016 году, сверхмассивные черные дыры питаются окружающими их газовыми дисками (по форме напоминают пончик). Мощное гравитационное притяжение черных дыр раскаляет и разрушает газовый поток с диска на черную дыру, из-за чего высвобождаются периодические сигналы в видимой части рентгеновского излучения ЭМ-спектра.
Модели показывают сверхмассивные черные дыры в двойной паре, каждая из которых обладает собственным газовым диском. Более крупный окружает черные дыры и непропорционально накладывает мини-диск поверх другого.
Двойные сверхмассивные черные дыры высвобождают гравитационные волны на более низких частотах. LIGO получил эти сигналы в 2016 году. Но чувствительности прибора не хватает, чтобы фиксировать гравитационные волны от столкновений сверхмассивных черных дыр.
Линии магнитного поля поступают от пары сверхмассивных черных дыр, приближающихся к слиянию в большом газовом диске. Периодические световых сигналы на газовом диске могут однажды помочь отыскать сверхмассивные черные дыры.
Запуск LISA в 2030-х гг. позволит отыскать сигналы от столкновений сверхмассивных представителей. Также в 2020 году собираются использовать наземный телескоп LSST (Чили), который сможет провести наиболее глубокий обзор световых выбросов в пространстве.
Подобные симуляции нужны, чтобы выполнить точные предсказания электромагнитных сигналов, которые будут сопровождать гравитационные волны. В итоге, это позволит создать финальную симуляцию, способную выявлять электромагнитный сигнал из двойных черных дыр, приближающихся к слиянию.