Ποιος είναι ο ρόλος που παίζουν οι σούπερμα μαύρες τρύπες όταν συγχωνεύονται οι γαλαξίες;

Όταν οι γαλαξίες συγχωνεύονται, οι υπερμετρικές μαύρες τρύπες τους (SMBHS) αλληλεπιδρούν επίσης και τελικά σχηματίζουν μια ενιαία, πιο μαζική μαύρη τρύπα. Η διαδικασία της συγχώνευσης SMBH είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των μαζών και των περιστροφών των μεμονωμένων μαύρων οπών, καθώς και από τη δυναμική της συγχώνευσης των γαλαξιών. Εδώ είναι ένα γενικό περίγραμμα του ρόλου που διαδραματίζουν οι SMBHS κατά τη διάρκεια των συγχωνεύσεων των γαλαξιών:

1. Βαρύτες αλληλεπιδράσεις :Καθώς οι γαλαξίες πλησιάζουν ο ένας τον άλλον κατά τη διάρκεια μιας συγχώνευσης, τα SMBH τους αρχίζουν να αλληλεπιδρούν βαρυτικά. Οι βαρυτικές δυνάμεις μεταξύ των μαύρων οπών τους αναγκάζουν να κινούνται πιο κοντά ο ένας στον άλλο με την πάροδο του χρόνου.

2. σχηματισμός ενός διπλού ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (Agn) :Στα αρχικά στάδια της συγχώνευσης, και τα δύο SMBHs μπορούν να συσσωρεύονται ενεργά και να παράγουν αεριωθούμενα αεροσκάφη σωματιδίων υψηλής ενέργειας και ακτινοβολίας. Αυτή η φάση είναι γνωστή ως φάση διπλού ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (AGN). Η παρουσία δύο AGNs μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον σχηματισμό αερίου και αστεριών μέσα στους γαλαξίες συγχώνευσης.

3. Δυναμική τριβή :Καθώς τα SMBHs συνεχίζουν να αλληλεπιδρούν, η δυναμική τριβή παίζει ρόλο στην προσέγγισή τους πιο κοντά. Η δυναμική τριβή συμβαίνει λόγω των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ του SMBHS και των αστεριών και του αερίου στους συγχωνευμένους γαλαξίες. Τα αστέρια και το αέριο ασκούν μια δύναμη έλξης στις μαύρες τρύπες, προκαλώντας τους να χάσουν ενέργεια και σπείρα προς τα μέσα.

4. σχηματισμός ενός μόνο SMBH :Τελικά, τα δύο SMBHs έρχονται πολύ κοντά ο ένας στον άλλο και σχηματίζουν μια ενιαία, πιο μαζική μαύρη τρύπα. Η διαδικασία συγχώνευσης συνεπάγεται την απελευθέρωση μιας τεράστιας ποσότητας βαρυτικής ενέργειας, η οποία μπορεί να παράγει βαρυτικά κύματα και να συμβάλει στη συνολική ενέργεια της συγχώνευσης των γαλαξιών.

5. :Σε ορισμένες περιπτώσεις, το Merging SMBHS μπορεί να βιώσει μια ανάκρουση λόγω της διατήρησης της ορμής. Αυτή η ανάκρουση μπορεί να προωθήσει τη συγχωνευμένη μαύρη τρύπα από το κέντρο του νεοσυσταθείσα γαλαξία, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός off-center SMBH.

6. Συνέλευση με τον γαλαξία :Το συγχωνευμένο SMBH συνεχίζει να αλληλεπιδρά με το γύρω αέριο και τα αστέρια στον γαλαξία. Η μαύρη τρύπα μπορεί να συσσωρευτεί και να αναπτυχθεί στη μάζα, επηρεάζοντας τον σχηματισμό των αστεριών και τη συνολική εξέλιξη του γαλαξία του ξενιστή.

Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων SMBH και των συγχωνεύσεων διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση του σχηματισμού και της ανάπτυξης των γαλαξιών, καθώς και στην εξέλιξη του σύμπαντος. Παρέχει πληροφορίες για τη δυναμική των συγχωνεύσεων των γαλαξιών, τον σχηματισμό μαζικών μαύρων οπών και την αλληλεπίδραση μεταξύ των μαύρων οπών και των γαλαξιών υποδοχής τους.