Când galaxiile se ciocnesc, se poate produce tot felul de haos. Deși procesul durează milioane de ani, fuziunea a două galaxii poate avea ca rezultat Gura Neagră Supermasivă (SMBH-urile, care locuiesc în centrele lor) să se unească și să devină și mai mare. De asemenea, poate rezulta că stelele sunt scoase din galaxiile lor, trimitându-le și chiar sistemele lor de planete în spațiu ca „stele necinstite”.
Dar, potrivit unui nou studiu realizat de o echipă internațională de astronomi, se pare că, în unele cazuri, SMBH-urile ar putea fi, de asemenea, expulzate din galaxiile lor după o fuziune. Folosind date de la Observatorul de raze X Chandra de la NASA și alte telescoape, echipa a detectat ceea ce ar putea fi o „gaură neagră super-masivă” care se deplasează departe de galaxia sa.
Conform studiului echipei - care a apărut în secțiunea Jurnalul astrofizic sub titlul A Potential Recoiling Supermassive Black Hole, CXO J101527.2 + 625911 - gaura neagră renegată a fost detectată la o distanță de aproximativ 3,9 miliarde de ani lumină de Pământ. Se pare că provine dintr-o galaxie eliptică și conține echivalentul a 160 de milioane de ori mai mare decât Soarele nostru.
Echipa a găsit această gaură neagră în timp ce căuta prin mii de galaxii dovezi ale găurilor negre care arătau semne de a fi în mișcare. Aceasta a constat în cernerea datelor obținute de telescopul cu raze X Chandra pentru surse de raze X luminoase - o caracteristică comună a SMBH-urilor în creștere rapidă - care au fost observate ca parte a Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Apoi s-au uitat la datele Hubble ale tuturor acestor galaxii luminoase cu raze X pentru a vedea dacă acestea ar dezvălui două vârfuri strălucitoare în centrul vreunei. Aceste vârfuri strălucitoare ar fi un indiciu indicativ al faptului că există o pereche de găuri negre supermasive sau că o gaură neagră în curs de mutare se îndepărta de centrul galaxiei. În cele din urmă, astronomii au examinat datele spectrale SDSS, care arată modul în care cantitatea de lumină optică variază cu lungimea de undă.
Din toate acestea, cercetătorii au descoperit invariabil ceea ce au considerat un candidat bun pentru o gaură neagră renegată. Cu datele de ajutor de la SDSS și telescopul Keck din Hawaii, ei au stabilit că acest candidat este situat aproape de centrul galaxiei sale, dar vizibil compensat. Ei au remarcat, de asemenea, că avea o viteză diferită de galaxie - proprietăți care sugerau că se mișca de la sine.
Imaginea de mai jos, care a fost generată din datele Hubble, arată cele două puncte luminoase din apropierea centrului galaxiei. În timp ce cel din stânga era situat în centru, cel din dreapta (renegatul SMBH) a fost situat la aproximativ 3.000 de ani lumină de centru. Între razele X și datele optice, toate indicațiile au indicat că este o gaură neagră care a fost scoasă din galaxia sa.
În ceea ce privește ceea ce ar fi putut provoca acest lucru, echipa s-a aventurat că gaura din spate s-ar fi putut „recala” atunci când două SMBH-uri mai mici s-au ciocnit și s-au contopit. Această coliziune ar fi generat valuri gravitaționale care ar fi putut apoi să împingă gaura neagră din centrul galaxiei. De asemenea, s-au aventurat că gaura neagră s-a putut forma și a fost pusă în mișcare prin coliziunea a două găuri negre mai mici.
O altă explicație posibilă este că două SMBH sunt situate în centrul acestei galaxii, dar una dintre ele nu produce radiații detectabile - ceea ce ar însemna că crește prea lent. Cu toate acestea, cercetătorii favorizează explicația potrivit căreia ceea ce au observat a fost o gaură neagră renegată, deoarece pare să fie mai consecvent cu dovezile. De exemplu, studiul lor a arătat semne că galaxia gazdă se confrunta cu unele tulburări în regiunile sale exterioare.
Acesta este un posibil indiciu că fuziunea dintre cele două galaxii a avut loc în trecut relativ recent. Deoarece se consideră că fuziunile SMBH au loc atunci când galaxiile gazdă se îmbină, această rezervație favorizează teoria găurilor negre renegate. În plus, datele arătau că în această galaxie, stelele se formau la un ritm mare. Acest lucru este de acord cu simulările computerizate care prezic că galaxiile care fuzionează experimentează o rată îmbunătățită de formare a stelelor.
Dar, desigur, sunt necesare cercetări suplimentare înainte de a ajunge la orice concluzii. Între timp, descoperirile sunt de interes deosebit pentru astronomi. Nu numai că acest studiu implică un fenomen cu adevărat rar - un SMBH care este în mișcare, mai degrabă decât să se sprijine în centrul unei galaxii - dar proprietățile unice implicate ne-ar putea ajuta să aflăm mai multe despre aceste caracteristici rare și enigmatice.
Pentru unul, studiul SMBH-urilor ar putea dezvălui mai multe despre rata și direcția de rotire a acestor obiecte enigmatice înainte de a se contopi. Din acest motiv, astronomii ar putea să prezice mai bine când și unde vor fi fuzionate SMBH-urile. Studierea vitezei de recuperare a găurilor negre ar putea dezvălui, de asemenea, informații suplimentare despre undele gravitaționale, care ar putea debloca secrete suplimentare despre natura spațiului timpului.
Și, mai presus de toate, asistarea la o gaură neagră renegată este o ocazie de a vedea unele forțe destul de uimitoare la locul de muncă. Presupunând că observațiile sunt corecte, nu vor fi fără îndoială sondaje de urmărire concepute pentru a vedea unde se deplasează SMBH și ce efecte are asupra mediului cosmic din jur.
Începând cu anii 70, oamenii de știință au considerat că majoritatea galaxiilor au SMBH-uri în centrul lor. În anii și deceniile care au urmat, cercetările au confirmat prezența găurilor negre nu numai în centrul galaxiei noastre - Săgetătorul A * -, ci în centrul tuturor galaxiilor masive cunoscute. Înclinând în masă de la sute de mii la miliarde de mase solare, aceste obiecte exercită o influență puternică asupra galaxiilor respective.
Asigurați-vă că vă bucurați de acest videoclip, cu amabilitatea Observatorului de raze X Chandra:
