Οι αστρονόμοι εντοπίζουν δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σε πορεία σύγκρουσης

Μέσω ενός τυπικού τηλεσκοπίου, ο γειτονικός γαλαξίας NGC 7727 μοιάζει με ένα τζοσούμ που παρασύρεται στον νυχτερινό ουρανό. Αλλά μέσα σε αυτό, δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ξεκινούν έναν χορό που τελειώνει με τη βίαιη συγχώνευσή τους. Όπως ανακάλυψε πρόσφατα μια ομάδα αστρονόμων, αυτά τα αντικείμενα είναι πιο κοντά στη Γη από οποιοδήποτε άλλο υπερμεγέθη ζεύγος.

Η μία από τις μαύρες τρύπες έχει μάζα 6,3 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου και η δεύτερη έχει μάζα 154 εκατομμύρια ηλιακές μάζες. Το δίδυμο βρίσκεται 89 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Υδροχόου. Η ομάδα προσδιόρισε τις μάζες των αντικειμένων μελετώντας πώς η βαρύτητα τους επηρεάζει τα αστέρια που βρίσκονται κοντά τους.

Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών – ο γαλαξίας μας φιλοξενεί τον Τοξότη Α*, ο οποίος απέχει περίπου 4 εκατομμύρια ηλιακές μάζες από τη μαύρη τρύπα που απέχει 26.000 έτη φωτός από τη Γη. Όταν δύο γαλαξίες συγχωνεύονται, οι μαύρες τρύπες καταλήγουν να περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη και τελικά να συγχωνεύονται. Οι συγχωνεύσεις μαύρων οπών είναι μερικά από τα πιο βίαια αστροφυσικά φαινόμενα στο σύμπαν και δημιουργούν βαρυτικά κύματα που προβλέφθηκαν από τον Αϊνστάιν και παρατηρήθηκε για πρώτη φορά με Συμβολόμετρο λέιζερ βαρυτικών κυμάτων (LIGO) το 2015.

Το κοντινό NGC 7727 ανατίναξε το προηγούμενο ζεύγος ρεκόρ από διαστρικά ύδατα – αυτό το ζεύγος ήταν 470 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς. Η ομαδική έρευνα είναι ομάδα για δημοσίευση στην αστρονομία και την αστροφυσική.

«Μόλις οι μαύρες τρύπες πλησιάσουν η μία στην άλλη, θα δεσμευτούν βαρυτικά και θα περιφερθούν η μία γύρω από την άλλη», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Karina Vogel. Σε ένα email στο Gizmodo. “Αυτό είναι παρατηρήσιμο στη θεωρία, αλλά αυτό το στάδιο στην εξέλιξη μιας μαύρης τρύπας διαρκεί μόνο ένα μικρό χρονικό διάστημα σε μια κοσμική χρονική κλίμακα, και μέχρι στιγμής δεν το έχουμε παρατηρήσει.” Vogel, Ένας αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου στη Γαλλία, Είπε Επιδράσεις άγνωστων γαλαξιακών συγχωνεύσεων όπως αυτή θα μπορούσαν να αυξήσουν τον συνολικό αριθμό των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών έως και 30%.

“επί του παρόντος, Το LIGO μπορεί να ανιχνεύσει συμβάντα βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών που έχουν δύο φορές μεγαλύτερη μάζα από τον ήλιο μας», πρόσθεσε ο Vogel. διαστημική αποστολή Λίζα Θα είναι online σε λίγα χρόνια, Θα είμαστε επίσης σε θέση να ανιχνεύσουμε γεγονότα βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση τέτοιων υπερμεγέθων μαύρων τρυπών».

Ενώ ο γαλαξίας είναι ορατός μέσω ενός συνηθισμένου τηλεσκοπίου, όταν παρατηρηθεί μέσω του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκόπιου του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου, μπορεί κανείς να σχεδιάσει μικρά ουράνια σώματα φωτός μέσα στον γαλαξία που επισημαίνουν πού βρίσκονται οι μαύρες τρύπες. (Η βαρύτητα των μαύρων τρυπών είναι τόσο ισχυρή που το διάσημο φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές, αλλά τα αντικείμενα συχνά περιβάλλονται από εξαιρετικά καυτό πλάσμα που λάμπει έντονα.)

«Ο μικρός διαχωρισμός και η ταχύτητα των μαύρων οπών υποδηλώνουν ότι θα συγχωνευθούν σε μια ενιαία μαύρη τρύπα τέρας», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Holger Baumgardt, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ της Αυστραλίας, στο ESO. ελευθέρωση.

Η αστρονομία της μαύρης τρύπας πρόκειται να λάβει ώθηση, καθώς το τηλεσκόπιο Very Large Black Hole πρόκειται να διαδεχθεί το Very Large Telescope μέχρι το τέλος της δεκαετίας. Το νέο τηλεσκόπιο θα βρίσκεται ψηλά στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή, ένα ελκυστικό σημείο για τους αστρονόμους για το ύψος του, τον καθαρό ουρανό και την έλλειψη φωτορύπανσης.

«Αυτή η ανίχνευση ενός ζεύγους υπερμεγέθων μαύρων τρυπών είναι μόνο η αρχή», δήλωσε στην ίδια έκδοση ο συν-συγγραφέας Steffen Mieske, αστρονόμος στο ESO στη Χιλή. “Θα είμαστε σε θέση να κάνουμε ανακαλύψεις όπως αυτή πολύ πέρα ​​από αυτό που είναι εφικτό σήμερα. Το ELT του ESO θα είναι αναπόσπαστο μέρος της κατανόησης αυτών των οργανισμών.”

Τα σύγχρονα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων μπορούν να ανιχνεύσουν κυματισμούς στο χωροχρόνο που προκαλούνται από συγκρουόμενες μαύρες τρύπες καθώς και από μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων. Αλλά μάλλον δεν θα έχουμε την ευκαιρία να δούμε επιτέλους αυτό το ζευγάρι να αγκαλιάζεται, επειδή η καλύτερη εικασία των ερευνητών για την ημερομηνία συγχώνευσής τους είναι απλώς «στα επόμενα 250 εκατομμύρια χρόνια», σύμφωνα με τον Baumgart.

Αυτό το άρθρο έχει ενημερωθεί για να περιλαμβάνει σχόλια από την Karina Voggel.

Περισσότερα: Οι φυσικοί βλέπουν την ηχώ του φωτός πίσω από μια μαύρη τρύπα για πρώτη φορά