Sommige zwarte gaten bewegen mogelijk met een tiende van de lichtsnelheid

Twee sterrenkundigen van het Rochester Institute of Technology hebben middels simulaties laten zien dat het mogelijk is dat zwarte gaten met een snelheid tot wel een tiende van de lichtsnelheid door het heelal kunnen reizen. Het tweetal – James Healy en Carlos Lousto – heeft op supercomputers simulaties uitgevoerd, waarbij ze alle mogelijke resultaten hebben nagebootst van botsingen van zwarte gaten en van hetgeen er daarna met het zwarte gat gebeurt dat ontstaat na de botsing en samensmelting. Dat stellaire zwarte gaten kunnen botsen en samensmelten (‘fuseren’) is wel duidelijk, want dat hebben de zwaartekrachtgolven die daarbij geproduceerd worden en die al tientallen malen met LIGO en Virgo zijn gedetecteerd laten zien. Bij zo’n botsing krijg je naast zwaartekrachtgolven ook een voortvloeiende terugslag (Engels: recoil) in de tegenovergestelde richting van de botsing, vergelijkbaar met de terugslag van een geweer. De energie van die terugslag kan er voor zorgen dat het ontstane zwarte gat met enorme snelheid de ruimte in schiet.

In de simulaties werden maar liefst 1.300 verschillende hoeken bekeken, waarmee twee zwarte gaten naar elkaar toe kunnen bewegen, van directe recht toe recht aan botsingen tot fly by’s langs elkaar. Het bleek dat in bepaalde specifieke gevallen het nieuwe gevormde zwart gat door de terugslag weg kon vliegen met een snelheid van maar liefst 28.500 km/s, da’s 1/10e van de lichtsnelheid, een snelheid waarmee de afstand aarde-maan in 13 seconden kan worden overbrugt – zie de grafiek met uitkomsten hierboven.

Meer informatie vind je in het vakartikel van ames Healy et al, Ultimate Black Hole Recoil: What is the Maximum High-Energy Collision Kick?, Physical Review Letters (2023).

Bron: Phys.org.