Сдвоените черни дупки теоретично са общи, но са избегнали откриването - досега.
Астрономите Тод Боросън и Тод Лауер, от Националната обсерватория за оптична астрономия (NOAO) в Тусон, Аризона, са открили това, което прилича на две масивни черни дупки, които се въртят около друг в центъра на една галактика. Откриването им се появява в този седмичен брой наприрода.
Астрономите отдавна подозират, че повечето големи галактики имат черни дупки в центъра им и че повечето галактики са претърпели някакво сливане през живота си. Но докато бинарните системи с черна дупка трябва да са често срещани, те се оказаха трудни за намиране. Боросън и Лауер вярват, че са открили галактика, която съдържа две черни дупки, които се въртят около два пъти на всеки 100 години. Изглежда те са разделени само с 1/10 от парсек, една десета от разстоянието от Земята до най-близката звезда.
След като се формира галактика, вероятно в центъра й може да се образува масивна черна дупка. Тъй като много галактики се намират в струпване на галактики, отделните галактики могат да се сблъскат една с друга, докато орбитират в клъстера. Загадката е какво се случва с тези централни черни дупки, когато галактиките се сблъскат и в крайна сметка се сливат заедно. Теорията прогнозира, че те ще се въртят в орбита помежду си и в крайна сметка ще се слеят в още по-голяма черна дупка.
„Предишната работа е определила потенциални примери за черни дупки по пътя им към сливането, но случаят, представен от Боросън и Лауер, е специален, тъй като сдвояването е по-строго, а доказателствата много по-силни“, пише Джон Милър, астроном от Мичиганския университет в придружаваща редакция.
Попадащият в черна дупка материал излъчва светлина в тесни участъци с дължина на вълната, образувайки емисионни линии, които могат да се видят, когато светлината се разпръсне в спектър. Емисионните линии носят информация за скоростта и посоката на черната дупка и материала, попадащ в нея. Ако са налице две черни дупки, те ще се въртят в орбита помежду си преди сливането и ще имат характерен двоен подпис в емисионните си линии. Този подпис вече е намерен.
По-малката черна дупка има маса 20 милиона пъти по-голяма от тази на слънцето; по-големият е 50 пъти по-голям, както се определя от техните орбитални скорости.
Боросън и Лауер използваха данни от Sloan Digital Sky Survey, телескоп с диаметър 2,5 метра (8 фута) в Apache Point в южната част на Ню Мексико, за да търсят този характерен подпис с двойна черна дупка сред 17 500 квазари.
Квазарите са най-светещите версии на общия клас обекти, известни като активни галактики, които могат да бъдат сто пъти по-ярки от нашата галактика Млечен път и захранвани от натрупването на материал в свръхмасивни черни дупки в техните ядра. Астрономите са открили повече от 100 000 квазари.
Боросън и Лауер трябваше да елиминират възможността да видят две галактики, всяка със собствена черна дупка, наслагвана една върху друга. За да се опитат да премахнат тази възможност за суперпозиция, те определиха, че квазарите са на същото разстояние, определено с червено изместване и че има подпис само на една хостваща галактика.
„Двойният набор от широки емисионни линии е доста убедително доказателство за две черни дупки“, каза Боросън. „Ако всъщност това беше шанс суперпозиция, един от обектите трябва да е доста особен. Едно хубаво нещо при тази двоична система с черна дупка е, че прогнозираме, че ще наблюдаваме промени в скоростта на наблюдение най-много до няколко години. Можем да тестваме нашето обяснение, че двоичната система с черна дупка е вградена в галактика, която сама по себе си е резултат от сливане на две по-малки галактики, всяка от които съдържаше една от двете черни дупки. “
ЛИЦЕ ЗА ИЗОБРАЖЕНИЕ НА ИЗОБРАЖЕНИЕ (повече): Концепцията на изпълнителя за двоичната супермасивна система на черна дупка Всяка черна дупка е заобиколена от диск от материал, който постепенно се спира в хватката си, отделяйки радиация от рентгенови лъчи към радиовълни. Двете черни дупки завършват орбита около центъра им на маса на всеки 100 години, пътувайки с относителна скорост от 6000 километра (3 728 мили) в секунда. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Източник: NOAO
