İki galaksi çarpıştığında, merkezlerindeki süpermasif kara deliklerin kafa kafaya çarpma olasılığı çok düşüktür, aslında, bir mekanizma onları bir araya getirmedikçe, büyük olasılıkla hiperbolik yörüngelerde birbirlerini vurarak geçerler. En önemli mekanizma, karadeliklerden gelen kinetik enerjiyi yakındaki maddeye aktaran dinamik sürtünmedir. Bir kara delik bir yıldızı geçerken, gravitasyonal sapan kara deliği yavaşlatırken yıldızı hızlandırır.
Bu olay, kara delikleri, bağlı bir ikili sistem oluşturacak kadar
yavaşlatır, daha fazla dinamik sürtünme, birbirlerinin birkaç parsek içinde
yörüngede dönene kadar çiftten yörünge enerjisini çalar. Bununla birlikte, bu
süreç aynı zamanda maddeyi yörünge yolundan da çıkarır ve yörüngeler
küçüldükçe, kara deliklerin geçtiği uzayın hacmi, evrenin yaşı içinde bir
birleşmeye neden olamayacak madde kalana kadar azalır.
Gravitasyonal
dalgalar önemli ölçüde yörünge enerjisi kaybına neden olabilir, ancak
ayrılma çok daha küçük bir değere, kabaca 0,01–0,001 parsek küçülene kadar
olmaz.
Bununla birlikte, süper kütleli kara delikler birleşmiş gibi görünüyor
ve bu ara aralıkta bir çift gibi görünen şey, PKS 1302-102'de gözlemlendi.
Bunun nasıl olduğu sorusu ‘son-parsek problemi’dir.
Son-parsek problemine bir dizi çözüm önerilmiştir. Çoğu, ikili çiftten
enerji çıkarmak ve büzülmesine neden olmak için ikili çifte yeterince yakın
olan yıldız veya gaz gibi ek madde getirme mekanizmalarını içerir. Yörüngedeki
çiftin yakınından yeterince yıldız geçerse, onların gravitasyonal fırlatmaları,
iki kara deliği astronomik olarak makul bir zamanda bir araya getirebilir.
Nadiren de olsa çalıştığı bilinen bir mekanizma, ikinci bir galaktik
çarpışmadan kaynaklanan üçüncü bir süpermasif kara deliktir. Yakın çevrede
bulunan üç kara delik ile yörüngeler kaotiktir ve üç ek enerji kaybı
mekanizmasına izin verir:
1.
Kara delikler, galaksinin önemli ölçüde daha
büyük bir hacminde dönerler ve çok daha büyük miktarda madde ile etkileşime
girerler (ve enerji kaybederler).
2.
Yörüngeler son derece eksentrik
hale gelebilir ve en yakın yaklaşma noktasında gravitasyonal radyasyon ile
enerji kaybına izin verebilir.
3.
Kara deliklerden ikisi, üçüncüye enerji
aktarabilir ve muhtemelen onu fırlatabilir.
Galaksi birleşmelerinin ve SMBBH'lerin (süpermasif ikili kara delikler)
evrimi
(https://arxiv.org/pdf/1606.06568.pdf)
Galaksiler,
kozmik zamanlar boyunca sıklıkla birleşirler. Her iki galaksi de merkezlerinde
SMBH'ler barındırdığında, ikili bir SMBH oluşumu kaçınılmazdır. Birleşme birkaç
aşamada gelişir (Begelman ve ekibi 1980).
(1) Galaksi birleşmesinin ilk aşamaları dinamik sürtünme tarafından
yönlendirilir.
(2) Yakın ayrımlarda, parsek sırasına göre, iki SMBH bir bağlı çift
oluşturur. Yörüngelerinin daha da küçülmesi, gaz ve yıldızlarla olan etkileşimlerin
enerji ve açısal momentumu
uzaklaştırmadaki verimliliğine bağlıdır; bu aşama‘son-parsek problemi’ olarak
bilinir (Colpi 2014).
(3) Bir parsekin çok altındaki ayrılmalarda gravitasyonal dalgaların (GW)
emisyonu, daha fazla yörünge küçülmesine ve son birleşmeye yolaçar. Bu GW güdümlü
rejimin üç aşamada ilerlediği düşünülebilir; karakteristik GW radyasyonu yayan
inspiral faz, dinamik birleşme ve son ringdown aşamaları (Hughes 2002;
Centrella ve ekibi, 2010).
(4) İkilinin kütleleri ve dönüşleri de dahil olmak üzere yörünge
konfigürasyonuna bağlı olarak, birleşmeden sonra yeni oluşan tek SMBH daha
sonra ∼5000 km/s kadar yüksek bir hızla geri çekilir (Lousto
& Zlochower 2011; Sperhake 2015) ancak tipik olarak çok azdır.
Bu arada, X-ışını, radyo
ve optik görüntüleme
spektroskopisine dayanan daha fazla AGN (aktif galaktik çekirdek) çifti olayıı
ortaya çıktı. Bunların çoğu, evrimlerinin nispeten erken aşamalarında galaksi
çiftlerinde bulunur. (Deane ve ekibi 2014, Comerford ve ekibi 2015, Fu ve ekibi
2015, De Rosa ve ekibi 2015).
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole#Final_parsec_problem
9 Ağustos 2022
GERİ (kara delikler)
