2つのガスが豊富な銀河の間で銀河の合併が発生すると、銀河内のすべての星とガスが非常にしっかりと詰め込まれます。この環境は、ギャラクシーの中心部の非常に大きさのブラックホールを集めます。
「初めて、ガスの豊富なギャラクシー合併で超高Massiveブラックホールがどのように急速に結合できるかを示しました」と、ICRARの主執筆者であるMichael Tremmel博士は述べています。
「ガスが豊富な銀河の恒星環境により、超大規模なブラックホールが互いに近づき、同時にこれらの環境内のガスが十分なエネルギーを除去するのに十分なエネルギーを除去することがわかりました。」
主要な合併における超高Massiveブラックホールの結合メカニズムは、伝統的に「暴力的なリラクゼーション」と「動的摩擦」という2つのカテゴリに分類されてきました。
「暴力的なリラクゼーションは、バイナリスーパーマッシブブラックホールが中央のブラックホールを激しく揺さぶる冷たい恒星のカスプにあるシナリオを説明しています」と、共著者のDuncan Forgan博士は言います。
「しかし、非常に密度の高い中央の恒星環境を備えた非常に大規模な銀河でさえ、リラクゼーション時間が長すぎ、星の環境が結合する前に初期のバイナリスーパーマッシブブラックホールシステムを破壊することがわかりました。」
他のメカニズムは動的摩擦です。これは、中央の超大規模なブラックホールから周囲の星へのエネルギーと勢いのゆっくりとした移動を説明しています。
「動的摩擦は、中央の超大規模なブラックホールがコンパクトな星クラスターに囲まれている場合にのみ効率的です」とTremmel博士は言います。
「多くの銀河には、コンパクトなスタークラスターに埋め込まれていない中央の超大規模なブラックホールがあるため、超大規模なブラックホールが迅速に融合する別の方法があるかどうかを把握する必要があることに気付きました。」
シミュレーションのために、研究者はNボディコードGAEAを使用しました。これは、ガスが豊富な銀河合併のモデリングに特に適しています。
「以前の作業は計算分解能によって制限されていたため、これらの密な恒星環境を部分的に解決することができましたが、これらの地域を前例のない詳細で解決できる新しいズームイン手法を使用します」
「ガスが豊富な銀河の合併は、マージングスーパーマシーなブラックホールの周りに非常に密な恒星環境を非常に迅速に生成できることを発見し、この密な環境はバイナリシステムからエネルギーを急速に排出し、約1億年以内に超高さのブラックホールを結合します。」
この研究は、Astrophysical Journal Lettersに掲載されました。
