Können „schurkische“ supermassereiche Schwarze Löcher auf diese Weise hergestellt werden?

Ich nehme an, Sie fragen nach zentralen supermassereichen Schwarzen Löchern (SMBHs, eines pro Galaxie), nicht nach Schwarzen Löchern mit stellarer Masse.

Die Antwort ist ja, aber was tatsächlich passiert, ist, dass die beiden SMBHs zuerst verschmelzen müssen, und dann kann das resultierende kombinierte SMBH manchmal aus der kombinierten (verschmolzenen) Galaxie ausgestoßen werden.

[Bearbeitet, um hinzuzufügen: Da Sie die Frage mit einer Reihe von Diagrammen aktualisiert haben, sollte ich ausdrücklich darauf hinweisen, dass das von den Diagrammen vorgeschlagene Szenario - Sterne in einer kleineren Galaxie verschmelzen zu einer großen Galaxie, aber SMBH bleibt fast unbeeinflusst - dies nicht ist physikalisch möglich. Die meisten Sterne aus der kleineren Galaxie landen nicht im Zentrum der großen Galaxie, aber aufgrund der dynamischen Reibung wird das SMBH .]

Diese Pressemitteilung der NASA aus dem Jahr 2017 beschreibt die Entdeckung eines Quasars, der offenbar aus einer kürzlich verschmolzenen Galaxie ausgestoßen wurde. Ich werde fortfahren und ihre Beschreibung des vorgeschlagenen Mechanismus zitieren (diese Möglichkeit wurde durch theoretische Studien vorgeschlagen, die mindestens zehn oder fünfzehn Jahre zurückreichen):

Ihrer Theorie zufolge verschmelzen zwei Galaxien und ihre Schwarzen Löcher siedeln sich im Zentrum der neu entstandenen elliptischen Galaxie an. Während die Schwarzen Löcher umeinander wirbeln, werden Gravitationswellen wie Wasser aus einem Rasensprenger herausgeschleudert. Die kräftigen Objekte bewegen sich mit der Zeit näher zusammen, da sie Gravitationsenergie abstrahlen. Haben die beiden Schwarzen Löcher nicht die gleiche Masse und Rotationsgeschwindigkeit, senden sie in einer Richtung stärkere Gravitationswellen aus. Wenn die beiden Schwarzen Löcher kollidieren, hören sie auf, Gravitationswellen zu produzieren. Das neu verschmolzene Schwarze Loch prallt dann in die entgegengesetzte Richtung der stärksten Gravitationswellen zurück und schießt wie eine Rakete ab.

Da die meisten massereichen Galaxien – einschließlich derjenigen, die in der Vergangenheit große Verschmelzungen durchgemacht haben – ein SMBH in ihrem Zentrum haben, ist der Gravitationsrückstoß normalerweise nicht stark genug, um das SMBH auszustoßen; Stattdessen gibt das SMBH durch dynamische Reibung Energie an die Sterne im Inneren der verschmolzenen Galaxie ab und setzt sich wieder im Zentrum ab. Aber es scheint, dass es manchmal genug Kick gibt, um dem SMBH die Flucht zu ermöglichen.

Eine andere Möglichkeit ist, dass, wenn zwei Galaxien verschmelzen und ihre SMBHs einen Doppelstern bilden, und dann eine andere Galaxie (mit ihrem eigenen SMBH) verschmilzt , bevor die vorherigen beiden SMBHs tatsächlich verschmolzen sind, dann kann es zu einer Dreikörper-Wechselwirkung zwischen dem spät ankommenden SMBH kommen und das binäre SMBH, was dazu führen könnte, dass eines der SMBHs ausgeworfen wird. Dies erfordert jedoch das richtige Timing und kommt wahrscheinlich nicht sehr oft vor.

Ja, und tatsächlich hat ein ähnlicher Mechanismus wahrscheinlich eine große Anzahl von BHs in den intergalaktischen Raum geworfen.

Schwarze Löcher tendieren dazu, sich in Richtung des Zentrums von Galaxien anzusiedeln (ein Effekt dynamischer Reibung). Wenn sie sich absetzen, "kühlen" sie durch Verdunstung ab. Das Chaos der BHs, die das Massenzentrum umkreisen, interagiert alle, besonders wenn sich zwei von ihnen nah nähern. Abhängig von der Geometrie des Beinaheunfalls kann ein BH Energie auf Kosten des anderen gewinnen. Einer schwingt in eine größere Umlaufbahn und der andere in eine kleinere Umlaufbahn.

Manchmal ist die größere Umlaufbahn hyperbolisch und der BH wird direkt aus der Galaxie geschleudert. Dadurch wird Orbitalenergie aus der Ansammlung von BHs entfernt und das Ganze schrumpft ein wenig und Begegnungen werden ein bisschen häufiger. Am Ende werden viele der ursprünglichen BHs in den intergalaktischen Raum geschleudert.

Wie viele? Niemand weiß es noch. Wir haben gute Beweise für eine einzelne sehr große BH (>10 ⁶ Sonnenmassen) im Zentrum der Milchstraße, aber neuere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich möglicherweise bis zu 10.000 kleinere BHs (jeweils etwa 10 Sonnenmassen) in einer Umlaufbahn um sie herum befinden .

Wenn letzteres richtig ist, kann es viele BHs geben, die den intergalaktischen Raum durchstreifen!