Găurile negre pereche sunt teoretizate pentru a fi comune, dar au scăpat de detecție - până acum.
Astronomii Todd Boroson și Tod Lauer, de la National Optical Astronomy Observatory (NOAO) din Tucson, Arizona, au descoperit ceea ce arată ca două găuri negre masive orbitând reciproc în centrul unei galaxii. Descoperirea lor apare în numărul săptămânii dinNatură.
Astronomii au bănuit de multă vreme că majoritatea galaxiilor mari au gropi negre în centrul lor și că majoritatea galaxiilor au suferit un fel de fuziune în viața lor. Dar, deși sistemele binare ale găurilor negre ar trebui să fie comune, s-au dovedit greu de găsit. Boroson și Lauer cred că au găsit o galaxie care conține două găuri negre, care orbitează reciproc la fiecare 100 de ani. Se pare că sunt despărțiți doar de 1/10 dintr-un parsec, o zecime din distanța de la Pământ până la cea mai apropiată stea.
După ce se formează o galaxie, este probabil ca în centrul său să se formeze și o gaură neagră masivă. Deoarece multe galaxii se găsesc în grup de galaxii, galaxiile individuale se pot ciocni una cu cealaltă în timp ce orbitează în cluster. Misterul este ceea ce se întâmplă cu aceste găuri negre centrale atunci când galaxiile se ciocnesc și în cele din urmă se îmbină între ele. Teoria prezice că vor orbita reciproc și, în cele din urmă, se vor contopi într-o gaură neagră și mai mare.
„Lucrările anterioare au identificat exemple potențiale de găuri negre în calea lor de fuziune, dar cazul prezentat de Boroson și Lauer este special, deoarece împerecherea este mai strânsă și dovezile mult mai puternice”, a scris Jon Miller, astronom al Universității din Michigan, într-un editorial însoțitor.
Materialul care intră într-o gaură neagră emite lumină în regiuni înguste de lungime de undă, formând linii de emisie care pot fi văzute atunci când lumina este dispersată într-un spectru. Liniile de emisie poartă informațiile despre viteza și direcția găurii negre și materialul care se încadrează în ea. Dacă sunt prezente două găuri negre, s-ar orbita reciproc înainte de contopire și ar avea o semnătură dublă caracteristică în liniile lor de emisie. Această semnătură a fost găsită acum.
Gaura neagră mai mică are o masă de 20 de milioane de ori mai mare decât cea a soarelui; cea mai mare este de 50 de ori mai mare, determinată de viteza orbitală a acestora.
Boroson și Lauer au folosit datele din Sloan Digital Sky Survey, un telescop de 2,5 metri diametru de la Apache Point, din sudul New Mexico, pentru a căuta această semnătură caracteristică a dublei găuri negre printre 17 500 de cvasi.
Quasarele sunt cele mai luminoase versiuni ale clasei generale de obiecte cunoscute sub denumirea de galaxii active, care pot fi de o sută de ori mai strălucitoare decât galaxia noastră de la Calea Lactee și alimentate de acumularea de material în găuri negre supermasive din nucleele lor. Astronomii au găsit peste 100.000 de cvasi.
Boroson și Lauer au trebuit să elimine posibilitatea ca ei să vadă două galaxii, fiecare cu propria sa gaură neagră, suprapuse una pe cealaltă. Pentru a încerca să elimine această posibilitate de suprapunere, ei au stabilit că cvasarii se aflau la aceeași distanță determinată în schimb roșu și că există o semnătură a unei singure galaxii gazdă.
"Dublul set de linii cu emisii largi este o dovadă destul de concludentă a două găuri negre", a spus Boroson. „Dacă de fapt aceasta ar fi o superpoziție întâmplătoare, unul dintre obiecte trebuie să fie destul de particular. Un lucru frumos despre acest sistem binar de găuri negre este faptul că predicem că vom vedea schimbări de viteză observabile în termen de câțiva ani. Ne putem testa explicația potrivit căreia sistemul binar de găuri negre este încorporat într-o galaxie care este ea însăși rezultatul fuziunii a două galaxii mai mici, fiecare dintre ele conținând una dintre cele două găuri negre. "
CAPITOLUL IMAGINII (mai mult): concepția artistului despre sistemul binar supermassiv de găuri negre. Fiecare gaură neagră este înconjurat de un disc de material în spirală treptat în apucarea sa, eliberând radiații de la razele X la undele radio. Cele două găuri negre completează o orbită în jurul centrului lor de masă la fiecare 100 de ani, călătorind cu o viteză relativă de 6000 de kilometri (3 728 mile) pe secundă. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Sursa: NOAO
