Povezane črne luknje so teoretizirane kot običajne, vendar so do zdaj preprečile odkrivanje.
Astronoma Todd Boroson in Tod Lauer iz Nacionalnega optičnega astronomskega observatorija (NOAO) v Tucsonu v Arizoni sta ugotovila, da sta videti kot dve masivni črni luknji, ki krožita med seboj v središču ene galaksije. Njihovo odkritje se pojavlja v izidu tega tednaNarava.
Astronomi že dolgo sumijo, da večina velikih galaksij nahaja črne luknje v njihovem središču in da je večina galaksij v svojem življenju doživela nekakšno združitev. Medtem ko bi morali biti binarni sistemi s črno luknjo pogosti, se je izkazalo, da jih je težko najti. Boroson in Lauer verjameta, da sta našla galaksijo, ki vsebuje dve črni luknji, ki se krožita med seboj vsakih 100 let. Zdi se, da jih ločuje le 1/10 parseka, kar je desetina razdalje od Zemlje do najbližje zvezde.
Potem ko se oblikuje galaksija, je verjetno, da se lahko v njenem središču oblikuje tudi velika črna luknja. Ker se v galaksiji galaksij nahaja veliko galaksij, se lahko posamezne galaksije med seboj krožijo v orbiti. Skrivnost je, kaj se zgodi s temi osrednjimi črnimi luknjami, ko se galaksije trčijo in se na koncu združijo. Teorija napoveduje, da bosta krožila drug drugega in se sčasoma združila v še večjo črno luknjo.
"Prejšnje delo je opredelilo potencialne primere črnih lukenj na poti k združitvi, vendar sta primer, ki sta ga predstavila Boroson in Lauer, posebna, ker je seznanjanje tesnejše, dokazi pa mnogo močnejši," je v prispevku zapisal Jon Miller, astronom z univerze v Michiganu priloženi uvodnik.
Material, ki pade v črno luknjo, oddaja svetlobo v ozka območja valovne dolžine in tvori emisijske črte, ki jih vidimo, ko se svetloba razprši v spektru. Emisijske črte vsebujejo podatke o hitrosti in smeri črne luknje in materiala, ki pade vanjo. Če sta prisotni dve črni luknji, bi med seboj krožili pred združitvijo in bi imeli značilen dvojni podpis v svojih emisijskih vodih. Ta podpis je zdaj najden.
Manjša črna luknja ima maso 20 milijonov krat večja od sonca; večji je 50-krat večji, odvisno od njihovih orbitalnih hitrosti.
Boroson in Lauer sta uporabila podatke iz Sloan Digital Sky Survey, 2,5-metrskega (8-palčnega) teleskopa s premerom v točki Apache na jugu Nove Mehike, da bi iskala ta značilni podpis z dvojno črno luknjo med 17.500 kvazarji.
Kvazarji so najsvetlejše različice splošnega razreda predmetov, znanih kot aktivne galaksije, ki so lahko stokrat svetlejši od naše galaksije Mlečna pot, poganjajo pa jih s kopičenjem materiala v supermasivne črne luknje v njihovih jedrih. Astronomi so našli več kot 100.000 kvazarjev.
Boroson in Lauer sta morala odpraviti možnost, da sta videli dve galaksiji, vsaka s svojo črno luknjo, ki sta bili nameščeni drug na drugega. Da bi poskusili odpraviti to možnost superpozicije, so ugotovili, da so kvazarji na isti razdalji, določeni z rdečimi premiki, in da obstaja podpis le ene gostiteljske galaksije.
"Dvojni niz širokih emisijskih vodov je precej prepričljiv dokaz dveh črnih lukenj," je dejal Boroson. "Če bi šlo dejansko za superpozicijo, mora biti eden od predmetov zelo značilen. Lepa stvar tega sistema binarne črne luknje je, da napovedujemo, da bomo opazili spremembe hitrosti v največ nekaj letih. Lahko preizkusimo svojo razlago, da je binarni sistem črne luknje vgrajen v galaksijo, ki je sama po sebi združitev dveh manjših galaksij, od katerih je vsaka vsebovala eno od dveh črnih lukenj. "
SPODNJA SLIKA (več): umetnikov koncept binarnega supermasivnega sistema črne luknje. Vsako črno luknjo obdaja disk materiala, ki se postopoma spiralno oprijema in sprošča sevanje iz rentgenskih žarkov v radijske valove. Dve črni luknji dokončata orbito okoli središča svoje mase na vsakih 100 let, potujeta s hitrostjo 6000 kilometrov (3.728 milj) na sekundo. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Vir: NOAO
