Говорете за труден квартал! Дори черните дупки не са добре дошли в галактика CID-42, разположена на около 4 милиарда светлинни години от Земята. Този феномен, известен като намотана черна дупка, се случва поради „ударно“ гравитационно вълнение от сливането на две черни дупки.
Макар че това събитие вероятно е рядко, това може да означава, че може да има гигантски черни дупки, които да бродят неоткрити навън в необятните пространства между галактиките.
„Тези черни дупки биха били невидими за нас“, казва Лора Блеча от Харвардския център за астрофизика, съавтор на ново изследване, „защото те са консумирали целия газ около тях, след като са били изхвърлени от домашната си галактика.“
Предишни погледи на CID-42 откриха ярък източник на рентгенови лъчи, вероятно причинен от супер нагрят материал около една или повече супермасивни черни дупки. Въпреки това, астрономите не можаха да различат дали рентгеновите лъчи идват от един или от двата оптични източника, тъй като Чандра не е насочен директно към CID-42, което дава източник на рентгенови лъчи, който е по-малко остър от обикновено.
Новите данни помагат да се изясни, че рентгеновите лъчи идват само от един от източниците. Екипът смята, че когато две галактики се сблъскат, свръхмасивните черни дупки в центъра на всяка галактика също се сблъскват. След това двете черни дупки се сляха и образуваха единна черна дупка, която се отдръпна от гравитационните вълни, произведени от сблъсъка, което даде на новосъединената черна дупка достатъчно голям удар, за да може в крайна сметка да избяга от галактиката.
„Трудно е да се повярва, че свръхмасивна черна дупка, тежаща милиони пъти масата на Слънцето, може изобщо да бъде преместена, камо ли да бъде изхвърлена от галактика с огромна скорост“, казва Франческа Чивано от Харвардско-Смитсонския център за астрофизика (CfA ), който ръководи новото проучване. „Но тези нови данни подкрепят идеята, че гравитационните вълни - пулсации в тъканта на космоса, първоначално предвидени от Алберт Айнщайн, но никога пряко открити - могат да упражнят изключително мощна сила.“
Преди близо век Алберт Айнщайн формулира съвременния набор от уравнения - обща относителност - които се използват за описание на гравитацията.
"Уравненията на Айнщайн са толкова сложни, че успяхме да ги разрешим точно преди няколко години за сравнително проста система от две черни дупки в свързана орбита", каза съавторът Ави Льоб от Харвардския център за астрофизика. „Такава система се образува естествено в резултат на сливане между две галактики, всяка от които в центъра разполага с една черна дупка. Точното решение на уравненията на Айнщайн, получени с усъвършенствани компютърни алгоритми, показва, че двете черни дупки се сливат в една черна дупка, която се изрита в предпочитана посока като ракета, поради насоченото излъчване на гравитационни вълни, които служат като веществото излиза от изпускателната ракета. "
Ако CID-42 наистина е произведен от този механизъм, той осигурява първата наблюдателна валидация на уравненията на Айнщайн в неизследвания режим на динамична силна гравитация, която е отговорна за ритмите на гравитационната вълна.
Допълнителни данни от наземните Magellan и много големи телескопи в Чили предоставиха спектър, който предполагаше, че двата източника в CID-42 се раздалечават със скорост най-малко 5 милиона километра в час (3 милиона мили в час).
Има още две възможни обяснения за случващото се в CID-42. Човек би включвал среща между три свръхмасивни черни дупки, което води до изхвърляне на най-леката. Друга идея е, че CID-42 съдържа две свръхмасивни черни дупки, спирални една към друга, а не една, която се отдалечава бързо.
И двете тези алтернативни обяснения ще изискват поне една от супермасивните черни дупки да бъде много затъмнена, тъй като се наблюдава само един ярък рентгенов източник. По този начин данните от Чандра подкрепят идеята за оттегляне на черна дупка поради гравитационни вълни.
Тези резултати ще се появят в броя от 10 юни на The Astrophysical Journal.
Прочетете документите на екипа:
Chandra Висока разделителна способност Наблюдения на CID-42, кандидат, който отстъпва SMBH
Ограничения за естеството на CID-42: Възстановяване на ритник или свръхмасивна черна дупка двойка?
Източник: НАСА, Чандра
