A first-of-its-kind 3D simulation has revealed what happens when two supermassive black holes dramatically collide in a disk. The video swoops around the disc of superheated material known as a quasar surrounding the black hole, showing how it takes shape. And the simulation is particularly interesting, because recent observations show two such black holes are going to collide in just seven years - so the prediction can be tested in real life. Scroll down for video . University of Illinois scientists have created the first 3D simulation of merging black holes (shown) in a disk. It shows what happens when two supermassive black holes collide . The simulation was led by scientists at the University of Illinois and included Dr Roman Gold, Dr Vasileios Paschalidis, Dr Stuart Shapiro, Dr Milton Ruiz, Dr Zachariah Etienne, and Dr Harald Pfeiffer. To make the simulation, the researchers used Einstein’s general theory of relativity coupled with equations that govern how matter moves near the speed of light in a magnetic field. In the simulations, the processes taking place as the two black holes merge is shown. As they come closer, the magnetic field lines around the two become erratic, while the jets firing out from the ‘poles’ of each object merge into one. Gravitational waves - ripples in space-time caused by such an event - are also predicted to be created by the merger, while electromagnetic energy is blasted into space. Once merged, the material around the black holes continues to swirly intensely. Known as a quasar, this is a region of superheated dust and gas that surrounds supermassive black holes. They are extremely bright and power the centre of galaxies. At the centre of our Milky Way, for example, a bright quasar surrounding the supermassive black hole is visible. This first simulation shows the gas and magnetic fields as the two supermassive black holes collide . This second simulation shows the gravitational waves - ripples in space-time - in the merger . Material swirls around the objects in a quasar and jets fire out from the poles in the merger. It comes after two black holes were found to be seven years from merging. Shown here are gravitational waves produced . The simulation takes on added significance because, just the other day, it was revealed that two black holes 10.4 billion light years away are likely to collide in seven years. The discovery was made using data from the Pan-Starrs telescope in Hawaii. Each of the black holes found inside the quasar PSO J334.2028+01.4075 has the mass of ten billion suns, and this simulation could provide an insight into what will happen if - or when - they merge. ‘As a technical achievement, there’s no doubt that this [simulation] is a giant step forward,’ Dr Cole Miller of the University of Maryland in College Park, who was not involved in the study, told Nature News. ‘This merger would be amazing, if we saw it.’ Supermassive black holes at the centre of large galaxies could be powering blasts from deep inside the galaxy's core, astronomers have claimed. Astronomers have sought the driving force behind these massive molecular outflows for years, but now a team of University of Maryland scientists has found an answer. The huge outpourings of material are responsible for ejecting enough dust and gas to build more than a thousand stars the size of our sun every year. And these outflows could also remove huge quantities of star-making gas, dictating the size, shape and overall fate of galaxies. Gravitational waves - ripples in space-time caused by such an event – are also predicted to be created by the merger (illustrated), while electromagnetic is blasted into space . However, astronomers note that it is not a certainty the observed quasar has two colliding black holes inside it. The evidence so far comes from fluctuations in the quasar’s light - but this could just be due to a single black hole and a disc, rather than an orbiting partner. Nonetheless, astronomers will be keen to observe it in further detail in case their predictions turn out to be correct. And if so, it could also provide a rare opportunity to observe gravitational waves - ripples in space time that occur during such a massive event like this.
University of Illinois scientists create first 3D simulation of black holes .
It shows what happens when two supermassive black holes collide .
Material swirls around the objects and jets fire out from the poles .
Comes after two black holes found to be seven years from merging .
הדמיית תלת מימד ראשונה מסוגה חשפה מה קורה כאשר שני חורים שחורים סופר מסיביים מתנגשים בצורה דרמטית בדיסק. הסרטון מסתובב סביב הדיסק של חומר מחומם-על המכונה קוואזר המקיף את החור השחור, ומראה כיצד הוא מקבל צורה. והסימולציה מעניינת במיוחד, מכיוון שהתצפיות האחרונות מראות ששני חורים שחורים כאלה הולכים להתנגש בעוד שבע שנים בלבד - כך שניתן לבדוק את התחזית במציאות. גלול למטה לסרטון. מדענים מאוניברסיטת אילינוי יצרו את הדמיית התלת-ממד הראשונה של מיזוג חורים שחורים (מוצגים) בדיסק. זה מראה מה קורה כששני חורים שחורים סופר מסיביים מתנגשים. הסימולציה הובלה על ידי מדענים מאוניברסיטת אילינוי וכללה את ד"ר רומן גולד, ד"ר וסיליוס פסקאלידיס, ד"ר סטיוארט שפירו, ד"ר מילטון רואיז, ד"ר זכריה אטיין וד"ר האראלד פייפר. כדי לבצע את ההדמיה, החוקרים השתמשו בתורת היחסות הכללית של איינשטיין יחד עם משוואות השולטות כיצד החומר נע קרוב למהירות האור בשדה מגנטי. בסימולציות מוצגים התהליכים המתרחשים כאשר שני החורים השחורים מתמזגים. ככל שהם מתקרבים, קווי השדה המגנטי סביב השניים הופכים לא יציבים, בעוד שהסילונים הנורים החוצה מה"קטבים" של כל עצם מתמזגים לאחד. גם גלי כבידה - אדוות מרחב-זמן הנגרמות מאירוע כזה - צפויים להיווצר על ידי המיזוג, בעוד אנרגיה אלקטרומגנטית מופצת לחלל. לאחר מיזוגו, החומר סביב החורים השחורים ממשיך להסתחרר בעוצמה. המכונה קוואזר, זהו אזור של אבק וגז מחוממים במיוחד המקיפים חורים שחורים סופר מסיביים. הם בהירים במיוחד ומחזקים את מרכז הגלקסיות. במרכז שביל החלב שלנו, למשל, נראה קוואזר בהיר המקיף את החור השחור העל-מסיבי. הדמיה ראשונה זו מציגה את הגז והשדות המגנטיים כאשר שני החורים השחורים העל-מסיביים מתנגשים. הדמיה שנייה זו מציגה את גלי הכבידה - אדוות במרחב-זמן - במיזוג. חומר מסתחרר סביב העצמים בקוואזר וסילונים יורים החוצה מהקטבים במיזוג. זה מגיע לאחר ששני חורים שחורים נמצאו כשבע שנים מהתמזגות. מוצגים כאן גלי כבידה שנוצרו. הסימולציה מקבלת משמעות נוספת מכיוון שרק לפני כמה ימים, נחשף ששני חורים שחורים במרחק של 10.4 מיליארד שנות אור סביר שיתנגשו בעוד שבע שנים. התגלית בוצעה באמצעות נתונים מטלסקופ פאן-סטארס בהוואי. לכל אחד מהחורים השחורים שנמצאו בתוך הקוואזר PSO J334.2028+01.4075 יש מסה של עשרה מיליארד שמשות, והסימולציה הזו יכולה לספק תובנה לגבי מה יקרה אם - או מתי - הם יתמזגו. "כהישג טכני, אין ספק שהדמייה הזו היא צעד ענק קדימה", אמר ד"ר קול מילר מאוניברסיטת מרילנד בקולג' פארק, שלא היה מעורב במחקר, ל-Nature News. "המיזוג הזה יהיה מדהים, אם היינו רואים אותו." חורים שחורים סופר-מאסיביים במרכזן של גלקסיות גדולות עלולים להפעיל פיצוצים מעומק ליבה של הגלקסיה, טענו אסטרונומים. אסטרונומים חיפשו את הכוח המניע מאחורי זרימות מולקולריות מסיביות אלה במשך שנים, אך כעת צוות של מדענים מאוניברסיטת מרילנד מצא תשובה. יציאות החומר העצומות אחראיות לפליטת מספיק אבק וגז כדי לבנות יותר מאלף כוכבים בגודל השמש שלנו מדי שנה. והזרימות הללו יכולות גם להסיר כמויות אדירות של גז לייצור כוכבים, ולהכתיב את הגודל, הצורה והגורל הכולל של הגלקסיות. גלי כבידה - אדוות מרחב-זמן הנגרמות על ידי אירוע כזה - צפויים גם להיווצר על ידי המיזוג (מתואר), בעוד שהאלקטרומגנטיות מפוצצות לחלל. עם זאת, אסטרונומים מציינים שאין ודאות שלקוואזר הנצפה יש שני חורים שחורים מתנגשים בתוכו. העדויות עד כה מגיעות מתנודות באור הקוואזר - אבל זה יכול להיות רק בגלל חור שחור בודד ודיסק, ולא משותף שמסתובב. אף על פי כן, אסטרונומים יהיו להוטים לצפות בו בפירוט רב יותר למקרה שתחזיותיהם יתבררו כנכונות. ואם כן, זה גם יכול לספק הזדמנות נדירה לצפות בגלי כבידה - אדוות בזמן החלל המתרחשות במהלך אירוע כה מסיבי כמו זה.
מדענים מאוניברסיטת אילינוי יוצרים הדמיית תלת מימד ראשונה של חורים שחורים.
זה מראה מה קורה כששני חורים שחורים סופר מסיביים מתנגשים.
חומר מסתחרר סביב החפצים וסילונים יורים החוצה מהעמודים.
מגיע לאחר שני חורים שחורים שנמצאו כשבע שנים מהתמזגות.