Odkryto rzadką parę czarnych dziur

Odkryto rzadką parę czarnych dziur

04.03.2009

Odnalezienie igły w stogu siana to żaden wyczyn gdy porówna się go to odnalezienia dwóch bliźniaczych czarnych dziur krążących wokół siebie w odległej galaktyce. Jednak astronomowie z Narodowego Astronomicznego Obserwatorium Optycznego (NOAO – National Optical Astronomy Observatory) w Tucson właśnie znaleźli coś, co wygląda jak dwie masywne czarne dziury wirujące wokół siebie w jądrze odległej galaktyki. Od dawna sądzono, że mogą istnieć takie bliźniacze pary, jednak odnalezienie ich wymagało nowego i systematycznego podejścia do problemu.

Podwójny zestew szerokich linii emisyjnych jest bardzo dobrym dowodem na bliźniacze czarne dziury

Todd Boroson

Nowo odkrytą parę dzieli odległość 1/10 parseka. Odkrycie tej bardzo pary może mieć istotne znaczenie dla lepszego zrozumienia tego jak w jądrach galaktyk powstają i ewoluują masywne czarne dziury. Wyniki badań prowadzących do odkrycia zostały opublikowane w magazynie Nature.

Ponieważ wiele galaktyk znajduje się w gromadach istnieje znaczne prawdopodobieństwo zderzeń i łączenia się galaktyk. Tajemnicą pozostaje to, co dzieje się ze znajdującymi w ich jądrach czarnymi dziurami. Według teorii powinny krążyć wokół siebie i ostatecznie połączyć tworząc jedną, jeszcze masywniejszą czarną dziurę.

Od dłuższego czasu znane są cechy wskazujące na istnienie w jądrze konkretnej galaktyki czarnej dziury. Materia opadająca na czarną dziurę emitują światło w wąskich pasmach tworząc pasma emisyjne, które można wykryć badając widmo. Pasma te zawierają informacje na temat prędkości i kierunku opadania materii na czarną dziurę. W przypadku dwóch czarnych dziur okrążających się wzajemnie przed połączeniem widmo powinno mieć charakterystyczne podwójne pasma emisyjne. Takie właśnie widmo udało się właśnie zaobserwować.

Astronomowie NOAO Todd Boroson i Tod Lauer wykorzystali dane zgromadzone w ramach cyfrowego przeglądu nieba Sloana (SDSS – Sloan Digital Sky Survey), 2,5 metrowy teleskop w obserwatorium Apache Point w południowym Nowym Meksyku poszukując charakterystycznego widma podwójnej czarnej dziury wśród około 17 500 kwazarów odkrytych przez SDSS (obecnie znanych jest ponad 100 000 kwazarów, z których większość została odkryta przez SDSS i jest oddalona o miliardy lat świetlnych). Kwazary to najjaśniejsze spośród aktywnych galaktyk. Potrafią być setki razy jaśniejsze od Drogi Mlecznej, a mechanizmem odpowiedzialnym za ich jasność jest proces akrecji materii przez aktywną czarną dziurę w ich jądrze.

Od dawna uważa się, że duże galaktyki mają w jądrach masywne czarne dziury, a niektóre z nich muszą mieć więcej niż jedną, przynajmniej do czasu połączenia się owych czarnych dziur. Jednak takie czarne dziury byłyby tak blisko, że niemożliwe byłoby dostrzeżenie ich, lub otaczających je dysków akrecyjnych, osobno. Jednak światło emitowane przez dyski akrecyjne powinno dać się zidentyfikować.

W trakcie poszukiwań Boroson i Lauer musieli również wykluczyć możliwość, że to co wzięli za dwie czarne dziury w jednej galaktyce w rzeczywistości byłoby dwoma czarnymi dziurami, w dwóch odrębnych galaktykach na tym samym kierunku obserwacji. W tym celu konieczne było ustalenie przesunięcia ku podczerwieni widm obiektów, tak by mieć pewność, że leżą w tej samej odległości.

„Podwójny zestew szerokich linii emisyjnych jest bardzo dobrym dowodem na bliźniacze czarne dziury „- mówi Boroson. -” Jeżeli byłby to zbieg okoliczności i nałożyłyby się dwa obiekty w różnej odległości, jeden z nich musiałby być bardzo nietypowy. Dodatkowo ta para jest położona w ten sposób, że powinniśmy być w stanie wykryć zmiany prędkości na przestrzeni kilku najbliższych lat. Możemy też zbadać nasze podejrzenia, że ów układ podwójny powstał w wyniku połączenia dwóch mniejszych galaktyk.” Mniejsza z czarnych dziur ma masę szacowaną na 20 milionów razy większą od Słońca, większa – 50 milionów.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *