Oamenii de știință au teorizat mult timp că găurile negre supermasive pot călători prin spațiu, dar au dovedit că este dificil să le prinzi în acțiune.
Acum, cercetătorii de la Centrul pentru Astrofizică Harvard și Smithsonian au identificat cel mai clar caz până în prezent pentru un caz supermasiv gaură neagră in miscare. Rezultatele sunt publicate astăzi (12 martie 2021) Jurnal astrofizic.
„Nu ne așteptăm ca majoritatea găurilor negre supermasive să se miște; de obicei se simt confortabil așezându-se în jurul lor “, spune astronomul de la Centrul de Astrofizică Dominic Pesce, care conduce cercetarea.” Sunt atât de grele încât este greu să mergi înainte. Gândiți-vă cât de greu este să mutați o minge decât să aruncați o minge de fotbal – realizând în acest caz că vă dați seama că „mingea de bowling” este masa Soarelui nostru de milioane de ori mai mare. O să fie o lovitură destul de mare. “
Pesce și colaboratorii săi au lucrat în ultimii cinci ani pentru a observa acest eveniment ciudat comparând viteza găurilor negre supermasive și a galaxiilor.
„Am întrebat: Viteza galaxiilor locuite de viteza găurilor negre este aceeași?” explică. „Sperăm să avem aceeași viteză. Dacă nu, înseamnă că gaura neagră este supărată “.
Se crede că Galaxy J0437 + 2456 găzduiește o gaură neagră supermasivă și mobilă. Credit: Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
Pentru căutare, echipa a studiat inițial 10 galaxii îndepărtate și găuri negre supermasive în miez. Au examinat în mod specific găurile negre din interiorul discurilor de stocare a apei – structurile spiralate care se rotesc spre interior spre gaura neagră.
Pe măsură ce apa orbitează în jurul găurii negre, creează o rază de lumină radio cunoscută sub numele de maser. Analizate cu ajutorul unei rețele combinate de antene radio folosind o tehnică numită Interferometrie de bază foarte lungă (VLBI), masers pot ajuta la măsurarea vitezei unei găuri negre foarte precis, spune Fish.
Tehnica a ajutat echipa să iasă din cele 10 găuri negre supermasive din pauză, dar una s-a remarcat și părea să fie în mișcare.
Situată la 230 de milioane de ani lumină de Pământ, gaura neagră se află în mijlocul unei galaxii numite J0437 + 2456. Masa sa este de trei milioane de ori mai mare decât Soarele nostru.
Folosind observații ulterioare cu Observatoarele Arecibo și Gemeni, echipa a confirmat constatările inițiale. Gaura neagră supermasivă se mișcă cu o viteză de 110.000 de kilometri pe oră în interiorul galaxiei J0437 + 2456.
Dar nu se știe ce cauzează mișcarea. Grupul consideră că există două opțiuni.
„Este posibil să observăm efectele fuziunii a două găuri negre supermasive”, spune Jim Condon, un radioastronom de la Observatorul Național de Radioastronomie care a participat la studiu. „Ca urmare a fuziunii, gaura neagră a nou-născutului poate provoca reacții adverse și o vom vedea când ne întoarcem sau o restabilim”.
Dar există o altă opțiune, poate chiar mai interesantă: o gaură neagră poate face parte din sistemul binar.
„Cu adevărat oamenii de știință au avut dificultăți în identificarea exemplelor clare de găuri negre supermasive binare din știință”. „Ceea ce am putea vedea în galaxia J0437 + 2456 este una dintre găurile negre din acea pereche, cealaltă este ascunsă de observațiile noastre radio din cauza lipsei unei difuzări maser.”
Cu toate acestea, se vor face în continuare observații suplimentare pentru a determina adevărata cauză a mișcării neobișnuite a acestei găuri negre supermasive.
Referință: Dominic W. Pesce, Anil C. Seth, Jenny E. Greene, James A. Braatz, James J. Condon, Brian R. Kent și Davor Krajnović, „A Restless Supermassive Black Hole in the Galaxy J0437 + 2456” martie 2021 , Jurnal astrofizic.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abde3d
Autorii noului studiu sunt Anil Seth de la Universitatea din Utah; Jenny Greene Universitatea Princeton; Jim Braatz, Jim Condon și Brian Kent de la Observatorul Național de Radioastronomie; și Davor Krajnović de la Institutul de astrofizică Leibniz din Potsdam, Germania.