Rückstoß beim Frontalzusammenstoß zweier Schwarzer Löcher

Rückstoß beim Frontalzusammenstoß zweier Schwarzer Löcher

In diesem Modell [1] bewegen sich ein kleineres und ein großes Schwarzes Loch linear aufeinander zu und prallen frontal aufeinander. Das kleinere Schwarze Loch bewegt sich schneller, hat einen großen Impuls nach unten und sendet starke Gravitationswellen nach unten aus. Da jede Aktion auch eine Reaktion hervorruft, bewegt sich das Gesamtsystem nach oben - dies ist der "Kick" (linker Teil von Abb. 1).
Das durch die Verschmelzung entstandene Schwarze Loch ist zunächst nicht kugelförmig, sondern verformt sich und weist oben eine Art "Beule" auf (mittlerer Teil von Abb. 1). Um diese Asymmetrie zu glätten und die energetisch günstigere Kugelform zu erreichen, wird mittels Gravitationswellen mehr Impuls nach oben abgestrahlt: Dieser "Anti-Kick" bremst also das entstehende Schwarze Loch ab. Es bewegt sich weiterhin nach oben, wenn auch mit reduzierter Geschwindigkeit (rechter Teil von Abb. 1).

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P. Moesta, L. Rezzolla (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), M. Koppitz (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik & Zuse-Institut Berlin)

Abb. 1: Gekicke im Weltraum: Forscher haben am Computer die Kollision von Schwarzen Löchern nachgestellt (1). Dabei zeigte sich, dass das neu entstandene Schwarze Loch zunächst deformiert ist (2). Um diese Asymmetrie auszugleichen und die energetisch günstigere Kugelform zu erreichen, wird mehr Impuls nach oben abgegeben: Dieser "Anti-Kick" bremst das Schwarze Loch etwas ab - es bewegt sich jetzt mit verringerter Geschwindigkeit weiter (3).

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Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
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