Že leta astronom Karl Gebhardt in diplomant Jeremy Murphy z Univerze v Teksasu v Austinu lovita za črnimi luknjami - gosto koncentracijo snovi v središču galaksij. V središču galaksije M87 so našli črno luknjo, ki je tehtala 6,7 milijardekrat večjo maso našega Sonca.
Toda zdaj so podrli svoj rekord. Z združevanjem novih podatkov iz večkratnih opazovanj so našli ne eno, ampak dve supermasivni črni luknji, ki vsaka tehtajo približno 10 milijard soncev.
"Še vedno se povečujejo," je dejal Gebhardt.
Črne luknje so narejene iz izjemno gosto pakirane snovi. Proizvedejo tako močno gravitacijsko polje, da tudi svetloba ne more uiti. Ker jih ni mogoče neposredno videti, astronomi najdejo črne luknje, tako da narišejo orbite zvezd okoli teh velikanskih nevidnih mas. Oblika in velikost orbitov teh zvezd lahko določata maso črne luknje.
Eksplodirajoče zvezde, imenovane supernove, pogosto puščajo za seboj črne luknje, ki pa tehtajo le toliko kot ena sama zvezda. Črne luknje več milijardkrat večje od mase našega Sonca so postale tako velike. Najverjetneje je navadna črna luknja zaužila drugo, zajela ogromno število zvezd in ogromno količino plina, ki jo vsebujejo, ali pa je posledica trčenja dveh galaksij. Večji kot je trk, bolj masivna je črna luknja.
Supermasivne črne luknje, ki sta jih Gebhardt in Murphy ugotovili, sta v središču dveh galaksij, več kot 300 milijonov svetlobnih let od Zemlje. Ena, ki tehta 9,7 milijarde sončnih mas, se nahaja v eliptični galaksiji NGC 3842, najsvetlejši galaksiji v skupini Leo, ki je oddaljena 320 milijonov svetlobnih let v smeri ozvezdja Lev. Druga je tako velika ali večja in sedi v eliptični galaksiji NGC 4889, najsvetlejši galaksiji v grozdju Koma, približno 336 milijonov svetlobnih let od Zemlje v smeri ozvezdja Koma Berenices.
Vsaka od teh črnih lukenj ima obzorje dogodkov - točko vrnitve, kjer nič, niti svetloba ne more ubežati njihovi gravitaciji - 200-krat večja od Zemljine orbite (ali petkrat večja od orbite Plutona). To je osupljivih 29.929.600.000 kilometrov ali 18.597.391.235 milj. Nad horizontom dogodkov ima vsak gravitacijski vpliv, ki sega preko 4000 svetlobnih let v vsako smer.
Za primerjavo: črna luknja v središču naše galaksije Mlečni pot ima obzorje dogodkov le petino orbite Merkurja - približno 11.600.000 kilometrov ali 7.207.905 milj. Te supermasivne črne luknje so 2.500-krat bolj masivne od naših.
Gebhardt in Murphy sta našla supermasivne črne luknje, tako da sta združila podatke iz več virov. Opazovanja iz teleskopov Gemini in Keck so razkrila najmanjše, najbolj notranje dele teh galaksij, medtem ko so podatki iz spektrografa Georgea in Cynthia Mitchell na 2,7-metrskem teleskopu Harlan J. Smith razkrili njihove največje, najbolj oddaljene regije.
Izziv je bil sestaviti vse skupaj, da bi ugotovili maso črnih lukenj. "Potrebovali smo računalniške simulacije, ki lahko sprejmejo tako velike spremembe obsega," je dejal Gebhardt. "To je mogoče samo na superračunalniku."
Toda izplačilo se ne konča z iskanjem tega ogromnega galaktičnega središča. Odkritje ima veliko pomembnejše posledice. To nam "pove nekaj temeljnega o tem, kako se galaksije oblikujejo", je dejal Gebhardt.
Te črne luknje bi lahko bile temni ostanki prej svetlih galaksij, imenovanih kvazarji. Zgodnje vesolje je bilo polno kvazarjev, nekateri so mislili, da jih poganjajo črne luknje 10 milijard sončnih mas ali več. Astronomi se sprašujejo, kam so izginili ti supermasivni galaktični centri.
Gebhardt in Murphy sta morda našla ključni del pri razrešitvi skrivnosti. Njihovi dve supermasivni črni luknji bi lahko osvetlili, kako so črne luknje in njihove galaksije medsebojno vplivale od zgodnjega vesolja. Morda so manjkajoči člen med starodavnimi kvazarji in modernimi supermasivnimi črnimi luknjami.
Vir: McDonald Observatory Press Release.
