Οι συζευγμένες μαύρες τρύπες θεωρούνται ότι είναι κοινές, αλλά έχουν ξεφύγει από την ανίχνευση - μέχρι τώρα.
Οι αστρονόμοι Todd Boroson και Tod Lauer, από το Εθνικό Παρατηρητήριο Οπτικής Αστρονομίας (NOAO) στο Tucson της Αριζόνα, βρήκαν ότι μοιάζουν με δύο τεράστιες μαύρες τρύπες σε τροχιά μεταξύ τους στο κέντρο ενός γαλαξία. Η ανακάλυψή τους εμφανίζεται στο τεύχος αυτής της εβδομάδαςΦύση.
Οι αστρονόμοι υποπτεύονται εδώ και πολύ καιρό ότι οι περισσότεροι μεγάλοι γαλαξίες φιλοξενούν μαύρες τρύπες στο κέντρο τους και ότι οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν υποστεί κάποια συγχώνευση στη διάρκεια της ζωής τους. Όμως, ενώ τα δυαδικά συστήματα μαύρων οπών πρέπει να είναι κοινά, έχουν αποδειχθεί δύσκολο να βρεθούν. Ο Boroson και ο Lauer πιστεύουν ότι έχουν βρει έναν γαλαξία που περιέχει δύο μαύρες τρύπες, οι οποίοι περιστρέφονται ο ένας στον άλλο κάθε 100 χρόνια περίπου. Φαίνονται να διαχωρίζονται μόνο με το 1/10 ενός parsec, το ένα δέκατο της απόστασης από τη Γη στο πλησιέστερο αστέρι.
Αφού σχηματιστεί ένας γαλαξίας, είναι πιθανό ότι μια τεράστια μαύρη τρύπα μπορεί επίσης να σχηματιστεί στο κέντρο του. Δεδομένου ότι πολλοί γαλαξίες βρίσκονται στο σύμπλεγμα γαλαξιών, οι μεμονωμένοι γαλαξίες μπορούν να συγκρουστούν μεταξύ τους καθώς περιστρέφονται στο σύμπλεγμα. Το μυστήριο είναι αυτό που συμβαίνει σε αυτές τις κεντρικές μαύρες τρύπες όταν οι γαλαξίες συγκρούονται και τελικά συγχωνεύονται. Η θεωρία προβλέπει ότι θα τροχιάσουν μεταξύ τους και τελικά θα συγχωνευθούν σε μια ακόμη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα.
«Η προηγούμενη δουλειά έχει εντοπίσει πιθανά παραδείγματα μαύρων τρυπών στο δρόμο της συγχώνευσης, αλλά η υπόθεση που παρουσίασαν οι Boroson και Lauer είναι ιδιαίτερη επειδή το ζεύγος είναι πιο σφιχτό και τα στοιχεία πολύ ισχυρότερα», έγραψε ο Jon Miller, ένας αστρονόμος του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν. συνοδευτικό συντακτικό.
Το υλικό που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα εκπέμπει φως σε στενές περιοχές μήκους κύματος, σχηματίζοντας γραμμές εκπομπών που μπορεί να φανεί όταν το φως διασκορπίζεται σε ένα φάσμα. Οι γραμμές εκπομπών φέρουν τις πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα και την κατεύθυνση της μαύρης τρύπας και του υλικού που πέφτει σε αυτήν. Εάν υπάρχουν δύο μαύρες τρύπες, θα περιστρέφονταν μεταξύ τους πριν από τη συγχώνευση και θα είχαν μια χαρακτηριστική διπλή υπογραφή στις γραμμές εκπομπών τους. Αυτή η υπογραφή έχει πλέον βρεθεί.
Η μικρότερη μαύρη τρύπα έχει μάζα 20 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήλιου. το μεγαλύτερο είναι 50 φορές μεγαλύτερο, όπως καθορίζεται από την τροχιακή τους ταχύτητα.
Ο Boroson και ο Lauer χρησιμοποίησαν δεδομένα από το Sloan Digital Sky Survey, ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 2,5 μέτρων (8 πόδια) στο Apache Point στο νότιο Νέο Μεξικό για να αναζητήσουν αυτή τη χαρακτηριστική υπογραφή διπλής μαύρης τρύπας μεταξύ 17.500 κβάζαρ.
Τα κβάζαρ είναι οι πιο φωτεινές εκδόσεις της γενικής κατηγορίας αντικειμένων γνωστών ως ενεργών γαλαξιών, οι οποίες μπορεί να είναι εκατό φορές πιο φωτεινές από τον γαλαξία μας στον Γαλαξία μας, και τροφοδοτούνται από την αύξηση του υλικού σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στους πυρήνες τους. Οι αστρονόμοι έχουν βρει περισσότερα από 100.000 κβάζαρ.
Ο Boroson και ο Lauer έπρεπε να εξαλείψουν την πιθανότητα ότι έβλεπαν δύο γαλαξίες, ο καθένας με τη δική του μαύρη τρύπα, ο ένας πάνω στον άλλο. Για να προσπαθήσουν να εξαλείψουν αυτήν την πιθανότητα υπέρθεσης, καθόρισαν ότι τα κβάζαρ ήταν στην ίδια καθορισμένη απόσταση με κόκκινη μετατόπιση και ότι υπήρχε μια υπογραφή μόνο ενός γαλαξία ξενιστή.
"Το διπλό σύνολο ευρείας γραμμής εκπομπών είναι αρκετά αποδεικτικό στοιχείο για δύο μαύρες τρύπες", δήλωσε ο Μπόροσον. «Εάν στην πραγματικότητα ήταν μια τυχαία υπέρθεση, ένα από τα αντικείμενα πρέπει να είναι αρκετά περίεργο. Ένα ωραίο πράγμα για αυτό το δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας είναι ότι προβλέπουμε ότι θα παρατηρήσουμε παρατηρήσιμες αλλαγές ταχύτητας εντός λίγων ετών το πολύ. Μπορούμε να δοκιμάσουμε την εξήγησή μας ότι το δυαδικό σύστημα μαύρων οπών είναι ενσωματωμένο σε έναν γαλαξία που είναι το ίδιο αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης δύο μικρότερων γαλαξιών, καθένας από τους οποίους περιείχε μία από τις δύο μαύρες τρύπες. "
LEAD IMAGE CAPTION (περισσότερα): Η ιδέα του καλλιτέχνη για το δυαδικό υπερμεγέθη σύστημα μαύρων οπών. Κάθε μαύρη τρύπα περιβάλλεται από ένα δίσκο υλικού που βαθμιαία περιστρέφεται στη λαβή του, απελευθερώνοντας ακτινοβολία από ακτίνες Χ σε ραδιοκύματα. Οι δύο μαύρες τρύπες ολοκληρώνουν μια τροχιά γύρω από το κέντρο μάζας τους κάθε 100 χρόνια, ταξιδεύοντας με σχετική ταχύτητα 6000 χιλιομέτρων (3.728 μίλια) ανά δευτερόλεπτο. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Πηγή: NOAO
