A csillagászok nemrég fedeztek fel két szupermasszív fekete lyukat egy legendás ütközés szélén: ScienceAlert

A csillagászok kozmikus ütközést észleltek egy óriási objektumban, mindössze 3 milliárd évvel az Ősrobbanás után.

A J0749 + 2255 nevű galaxis valójában két galaxisból áll, amelyek egybeolvadtak, és nem szupermasszív fekete lyuk van, hanem kettő. Történt ugyanis, hogy ez a két fekete lyuk ütközési pályán van, és viszonylag kis távolság választja el egymástól, mindössze 10 000 fényév.

Nem ez az első alkalom, hogy közeli fekete lyuk ütközésnek lehetünk szemtanúi, de a J0749+2255 ritka gyöngyszem. A világegyetem korai szakaszában észlelt mindkét fekete lyuk nagyon aktív kvazár.

Ez egy olyan felfedezés, amely segíthet a tudósoknak abban, hogy megfejtsék azt a folyamatban lévő és zavarba ejtő rejtélyt, hogy hogyan nőnek a szupermasszív fekete lyukak ilyen gigantikus méretűre.

„Nem sok kettős kvazárt látunk ilyen korán az univerzumban. Ezért olyan izgalmas ez a felfedezés” – mondta. Mondja Yu Qing Chen csillagász, az Illinoisi Egyetem Urbana-Champaign-ben.

A kvazárok a világegyetem legfényesebb objektumai közé tartoznak. Tartalmaz egy aktív galaktikus atommagot – egy olyan galaxis központját, amelyben egy szupermasszív fekete lyuk található, amely hatalmas mennyiségű anyagot nyel le.

A fekete lyukak nem bocsátanak ki semmilyen saját fényt, amelyet jelenleg észlelni tudnánk. A fekete lyuk körül keringő hatalmas mennyiségű anyagot intenzív súrlódás és gravitáció melegíti fel, így az nemcsak izzik, hanem parázslik is a téridő hatalmas, sötét szakadékain.

A korai univerzum galaxisai közül sok kvazárgalaxis, a közeli univerzumban pedig némelyiknek két vagy akár három kvazár van a középpontjában. Ez akkor történik, amikor galaxisok ütköznek és egyesülnek, mindegyiknek megvan a maga szupermasszív fekete lyuka. A két fekete lyuk egymás felé esik, és végül – úgy gondoljuk – egy szupermasszív fekete lyukat képezve egyesül.

De egy kicsit nehezebb észrevenni ezeket az egyesüléseket a korai univerzumban. A J0749+2255 fénye több mint 10 milliárd évet utazott, hogy elérjen bennünket; Amit a galaxisban látunk, az nagyon kicsi és halvány a hozzánk sokkal közelebbi objektumokhoz képest. Ezen a távolságon a gravitáció által összekötött szupermasszív fekete lyukak közötti távolság túl kicsi ahhoz, hogy jelenlegi műszereink lássák.

A Gaia teleszkóp által észlelt halvány különbség a J0749+2255 fényben arra utal, hogy valami több történhet a galaxisban, mint az azonnal látszott… de több lehetséges ok is lehet, köztük a kettős kvazár. A csapatnak mélyebbre kellett ásnia magát, hogy megtudja, mi is történik valójában.

„A megerősítési folyamat nem volt egyszerű, és szükségünk volt egy sor teleszkópra, amelyek a röntgensugárzástól a rádióig terjedő spektrumot ölelték fel, hogy végre megbizonyosodjunk arról, hogy ez a rendszer valóban egy kvazárpár, nem pedig két kép, például egy kvazár gravitációs lencséjéről. .” Mondja Yu Xin csillagász, az Illinoisi Egyetemről.

és J0749+2255 Különleges. Mivel mindkét fekete lyuk kvazár, elég fényesek ahhoz, hogy meg lehessen különböztetni egymástól. És még nem állnak elég közel ahhoz, hogy gravitációsan kötött binárisok legyenek, ami azt jelenti, hogy elegendő elkülönülésük van az egyéni döntéshez.

Chen és munkatársai földi és űrteleszkópok teljes sorából származó megfigyelések segítségével elemezték a J0749+2255 fényét. Megállapították, hogy a két fekete lyuk körülbelül 220 millió éven belül gravitációsan kötött, szoros binárissá fejlődik. Ennek a binárisnak a pusztuló pályája végül ütközéshez vezet, és egy még masszívabb fekete lyukba egyesül.

(Lehet, hogy most ütköztek, de ez az esemény számunkra jelenleg értelmetlen, ezért a csillagászok jelen időben tesznek ilyen jóslatokat.)

A kutatók azt is megállapították, hogy a két fekete lyuk egy relativisztikus metszéspont, mintegy 1,26 milliárd, illetve 1,58 milliárd naptömegnél. Ezek a felfedezések árulhatnak el valamit a szupermasszív fekete lyukak arányáról a korai univerzumban – ami segít a csillagászoknak megérteni a modern fekete lyukak fejlődését, amelyek mérete akár milliárdnyi naptömeg is lehet.

Még sok a feltárnivaló, de a J0749+2255 fontos előrelépést jelent.

„Kezdjük felfedni a jéghegy ezen részét a kvazárok korai bináris csoportjai számára” – mondja Shen Liu csillagász az Illinoisi Egyetemen, Urbana-Champaignben.

„Ez a tanulmány egyedisége. Valójában azt mondja nekünk, hogy ez a csoport létezik, és most módunk van azonosítani azokat a páros kvazárokat, amelyeket egyetlen galaxis méreténél kisebb térfogat választ el egymástól.”

ban publikált kutatás természet.