Novi model približuje znanstvenike razumevanju raznolikosti svetlobnih signalov, ki nastanejo, ko se dve supermasivni črni luknji (milijoni in milijardi krat masivnejši od Sonca) spirata ob trku. Prvič, računalniške simulacije, ki vključujejo fizične učinke Einsteinove splošne teorije relativnosti, kažejo, da bo plin v takih sistemih svetil predvsem v UV in rentgenski svetlobi.
Skoraj vsaka galaksija s parametri Rimske ceste vsebuje črno luknjo v sredini. Opažanja kažejo, da se galaktične fuzije pojavljajo pogosto, vendar doslej nihče ni mogel videti procesa trčenja velikih črnih lukenj. Vendar pa so znanstveniki opazili združitev črnih lukenj z zvezdno maso (od treh do več deset sončnih) z uporabo LIGO. V določenem primeru so nastali gravitacijski valovi - valovanje v prostoru in času, ki se gibljejo s hitrostjo svetlobe.
Plin se svetlobe sije v računalniških simulacijah supermasivnih črnih lukenj s 40 orbiti pred združitvijo. Takšni modeli bodo pomagali določiti resnične primere takih binarnih sistemov
Združitve za supermasivne črne luknje bo težje ugotoviti. Dejstvo je, da je sama Zemlja preveč glasna. Stresajo se iz potresnih vibracij in gravitacijskih sprememb od atmosferskih motenj. Zato morajo biti detektorji v prostoru, kot je bilo načrtovano z LISA v 30-ih letih 20. stoletja. Pomembno je omeniti, da se bodo supermasivni binarni sistemi od svojih manjših spremljevalcev razlikovali v okolju, ki je bogato s plinom. Znanstveniki sumijo, da eksplozija supernove, ki tvori črno luknjo, prav tako piha večino okolnega plina. Črna luknja se tako hitro absorbira v ostanke, da ko se združite, ni ničesar za »večerjo« in ne pride do svetlobnega signala.
Vendar ne smemo pozabiti, da se zlivanje supermasivnih črnih lukenj pojavi na ozadju galaktične fuzije, kar pomeni, da je spremstvo iz oblakov plina in prahu, zvezd in planetov. Najverjetneje je galaktični trk velik del tega materiala približal črnim luknjam, ki se še naprej hranijo. Ko se približajo, magnetne in gravitacijske sile segrejejo preostali plin in astronomi se lahko zaklenejo v signale.
Nova simulacija prikazuje tri orbite para supermasivnih črnih lukenj v 40 orbitah od združitve. Vidimo lahko, da se na tej stopnji procesa svetloba oddaja le v UV svetlobi z uporabo nekaterih visokoenergetskih rentgenskih žarkov.
Ta 360-stopinjski pogled nas pošlje v središče dveh vrtljivih supermasivnih črnih lukenj na razdalji 30 milijonov kilometrov druga od druge z orbitalnim obdobjem 46 minut. Vidite lahko, kako črne luknje izkrivljajo ozadje zvezde in ujamejo svetlobo. Posebnost je fotonski obroč. Celoten sistem bo imel 1 milijon sončnih mas Tri področja svetlobe, ki oddajajo plin, se segrejejo, ko se črne luknje združijo. To ustvari velik prstan okoli sistema in dva manjša obroča okoli vsakega sistema. Vsi ti predmeti oddajajo predvsem UV žarke. Ko plin teče v mini disk z visoko hitrostjo, se UV svetloba diska dotakne vsake krone črne luknje (področje visokoenergetskih subatomskih delcev nad in pod diskom). Če je stopnja povečanja nižja, se UV-svetloba v primerjavi z rentgenskimi žarki obarva.
Na podlagi simulacij znanstveniki pričakujejo, da so rentgenski žarki, ki jih ustvari "skoraj združitev", svetlejši kot v posameznih supermasivnih črnih luknjah. Za simulacijo se je 46 dni uporabljalo superračunalnik Blue Waters na 9600 računalniških jedrih. Prvotna simulacija ocenjuje temperaturo plina. Ekipa načrtuje, da bo kodo izboljšala, da bo simulirala spremembo parametrov sistema, kot so temperatura, razdalja, skupna masa in hitrost prirastka. Znanstveniki so zainteresirani za razumevanje, kaj se zgodi s plinom, ki potuje med dvema črnima luknjama.
