Μιλήστε για μια δύσκολη γειτονιά! Ακόμα και μαύρες τρύπες δεν είναι ευπρόσδεκτες στον γαλαξία CID-42, που βρίσκεται περίπου 4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως μια ανασυγκρότηση μαύρη τρύπα, συμβαίνει εξαιτίας ενός «κλωτσάσματος» βαρυτικού κύματος από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών.
Ενώ αυτό το συμβάν είναι πιθανό να είναι σπάνιο, θα μπορούσε να σημαίνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν τεράστιες μαύρες τρύπες που περιφέρονται χωρίς να εντοπίζονται στους απέραντους χώρους μεταξύ των γαλαξιών.
"Αυτές οι μαύρες τρύπες θα ήταν αόρατες για εμάς", δήλωσε η Laura Blecha από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ, συν-συγγραφέας μιας νέας μελέτης, "επειδή έχουν καταναλώσει όλο το αέριο που τους περιβάλλει μετά την απόρριψη από τον γαλαξία τους."
Η προηγούμενη ματιά στο CID-42 ανίχνευσε μια φωτεινή πηγή ακτίνων Χ που πιθανότατα προκλήθηκε από υπερθερμαινόμενο υλικό γύρω από μία ή περισσότερες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Ωστόσο, οι αστρονόμοι δεν μπόρεσαν να διακρίνουν εάν οι ακτίνες Χ προέρχονταν από μία ή και τις δύο οπτικές πηγές επειδή το Chandra δεν κατευθύνεται κατευθείαν στο CID-42, δίνοντας μια πηγή ακτίνων Χ που ήταν λιγότερο έντονη από το συνηθισμένο.
Τα νέα δεδομένα βοηθούν να διευκρινιστεί ότι οι ακτίνες Χ προέρχονταν μόνο από μία από τις πηγές. Η ομάδα πιστεύει ότι όταν συγκρούστηκαν δύο γαλαξίες, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο κάθε γαλαξία συγκρούστηκαν επίσης. Στη συνέχεια, οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύτηκαν για να σχηματίσουν μια μοναδική μαύρη τρύπα που ξαπλώθηκε από τα βαρυτικά κύματα που παρήχθησαν από τη σύγκρουση, η οποία έδωσε στη πρόσφατα συγχωνευμένη μαύρη τρύπα ένα αρκετά μεγάλο λάκτισμα ώστε τελικά να ξεφύγει από τον γαλαξία.
«Είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που ζυγίζει εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου θα μπορούσε να μετακινηθεί καθόλου, πόσο μάλλον να βγει από έναν γαλαξία με τεράστια ταχύτητα», δήλωσε η Francesca Civano του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) , ο οποίος ηγήθηκε της νέας μελέτης. "Ωστόσο, αυτά τα νέα δεδομένα υποστηρίζουν την ιδέα ότι τα κύματα βαρύτητας - κυματισμοί στον ιστό του χώρου που προβλέπονται για πρώτη φορά από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν αλλά δεν ανιχνεύθηκαν ποτέ άμεσα - μπορούν να ασκήσουν μια εξαιρετικά ισχυρή δύναμη."
Πριν από σχεδόν έναν αιώνα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν διατύπωσε το σύγχρονο σύνολο εξισώσεων - γενική σχετικότητα - που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή της βαρύτητας.
«Οι εξισώσεις του Αϊνστάιν είναι τόσο περίπλοκες που μπορέσαμε να τις λύσουμε με ακρίβεια πριν από λίγα χρόνια μόνο για ένα σχετικά απλό σύστημα δύο μαύρων οπών σε μια δεσμευμένη τροχιά», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Avi Loeb από το Harvard Center for Astrophysics. «Ένα τέτοιο σύστημα σχηματίζεται φυσικά ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης μεταξύ δύο γαλαξιών, καθένας από τους οποίους φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Η ακριβής λύση στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, που λαμβάνονται με εξελιγμένους αλγορίθμους υπολογιστών, δείχνει ότι οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύονται σε μια μαύρη τρύπα που κλωτσάται προς μια προτιμώμενη κατεύθυνση όπως ένας πύραυλος λόγω της κατευθυνόμενης εκπομπής βαρυτικών κυμάτων που χρησιμεύουν ως η ουσία που βγαίνει από την εξάτμιση πυραύλων. "
Εάν το CID-42 δημιουργήθηκε πράγματι από αυτόν τον μηχανισμό, παρέχει την πρώτη παρατήρηση επικύρωσης των εξισώσεων του Αϊνστάιν στο ανεξερεύνητο καθεστώς δυναμικής ισχυρής βαρύτητας, το οποίο είναι υπεύθυνο για τα βαρυτικά κύματα.
Πρόσθετα δεδομένα από τα επίγεια Magellan και πολύ μεγάλα τηλεσκόπια στη Χιλή παρείχαν ένα φάσμα που υποδηλώνει ότι οι δύο πηγές στο CID-42 απομακρύνονται με ταχύτητα τουλάχιστον 5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων ανά ώρα (3 εκατομμύρια μίλια ανά ώρα).
Υπάρχουν δύο άλλες πιθανές εξηγήσεις για το τι συμβαίνει στο CID-42. Κάποιος θα περιλάμβανε μια συνάντηση μεταξύ τριών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, με αποτέλεσμα να εκτοξευθεί το ελαφρύτερο. Μια άλλη ιδέα είναι ότι το CID-42 περιέχει δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που στρέφονται το ένα προς το άλλο, και όχι ένα που απομακρύνεται γρήγορα.
Και οι δύο αυτές εναλλακτικές εξηγήσεις απαιτούν τουλάχιστον μία από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να είναι πολύ σκοτεινές, αφού παρατηρείται μόνο μία φωτεινή πηγή ακτίνων Χ. Έτσι, τα δεδομένα του Chandra υποστηρίζουν την ιδέα της ανάπλασης μιας μαύρης τρύπας λόγω των βαρυτικών κυμάτων.
Αυτά τα αποτελέσματα θα εμφανιστούν στο τεύχος της Astrophysical Journal στις 10 Ιουνίου.
Διαβάστε τα έγγραφα της ομάδας:
Chandra Παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης του CID-42, ενός υποψηφίου που ανακαινίζει το SMBH
Περιορισμοί στη φύση του CID-42: Recoil Kick ή Supermassive Black Hole Pair;
Πηγή: NASA, Chandra
