Astronomové právě našli nejbližší pár supermasivních černých děr, jaký byl kdy objeven

Pouze 89 milionů světelných let daleko, v galaxii NGC 7727, dvě supermasivní černé díry Je předurčena stát se jí.

Nová měření, která zkoumala jádro galaxie, zjistila, že jádro tvoří dvojice supermasivních černých děr. Je to nejbližší pár, který jsme dosud objevili, a s velkým náskokem překonal dosavadního držitele rekordu ve vzdálenosti 470 milionů světelných let.

Kromě toho jsou dvě supermasivní černé díry blíže k sobě než jakákoli jiná supermasivní černá díra, kterou jsme viděli, oddělené pouze 1600 světelnými roky. Astronomové věří, že nakonec obě černé díry porostou tak blízko u sebe, že se spojí a stanou se mnohem větším monstrem.

Tento objev nejen potvrzuje, že NGC 7727 je produktem sloučení dvou galaxií, ale poskytuje nám úžasně blízkou laboratoř pro zkoumání interakcí mezi supermasivními černými dírami, když se otáčejí v orbitálním tanci před sloučením.

„Je to poprvé, co jsme našli dvě supermasivní černé díry tak blízko u sebe, méně než poloviční vzdálenost mezi předchozím držitelem rekordu,“ Astronomka Karina Vogel říká: Z observatoře ve Štrasburku ve Francii.

Existuje mnoho důvodů, proč jsou supermasivní dvojhvězdy černé díry zajímavé pro astronomy. Supermasivní černé díry se nacházejí v centrech většiny galaxií, tedy v jádrech, kolem kterých obíhá vše ostatní.

Když jsou dvě galaxie nalezeny pohromadě, znamená to, že se dvě galaxie spojily. Víme, že tento proces probíhá; Nalezení masivní dvojhvězdy černé díry by nám mohlo napovědět, jak to vypadá v závěrečných fázích.

Supermasivní dvojhvězdy černých děr nám také mohou prozradit něco o tom, jak se tyto masivní objekty – miliony až miliardkrát hmotnější než Slunce – mohou stát tak neuvěřitelně hmotnými. Binární sloučení černých děr je jedním ze způsobů, jak může k tomuto růstu dojít. Nalezení supermasivních černých děr nám pomůže pochopit, zda je toto běžná cesta pro tento růst, což zase umožní přesnější modelování.

NGC 7727 je již nějakou dobu zajímavým cílem pro binární supermasivní černou díru. Jeho fyzikální vlastnosti naznačují, že galaxie je produktem galaktického sloučení, někdy v její vzdálené minulosti. Černé díry je však těžké vidět, pokud aktivně nehromadí materiál. Potom oblak materiálu kolem černé díry jasně zazáří. NGC 7727 neměla jasný tok normálně spojovaný s aktivními supermasivními černými dírami.

To je místo, kde blízkost galaxie poskytla astronomům výhodu. Protože je NGC 7727 tak blízko, byli vědci schopni získat údaje o pohybu hvězd v galaktickém centru na základě toho, jak se jejich světlo mění, když rotují. To odhalilo, že galaktický střed neobsahuje jednu, ale dvě supermasivní černé díry.

Jedna z těchto supermasivních černých děr je relativně velká a její hmotnost je asi 154 milionůkrát větší než hmotnost Slunce. Druhý společník, mnohem menší, má pouze 6,3 milionů hmotností Slunce. Bylo zjištěno, že pouze jedna z těchto černých děr je aktivní: ta nejmenší. To vysvětluje, proč je záření tak málo. Větší černá díra je tichá.

To naznačuje, že by mohlo existovat mnohem více supermasivních dvojhvězd černých děr, než jsme v současné době schopni detekovat, uvedli vědci.

„Náš objev naznačuje, že může existovat mnoho pozůstatků galaktických sloučení a mohou obsahovat mnoho skrytých masivních černých děr, které stále čekají na nalezení,“ řekl Vogel.

„Celkový počet známých supermasivních černých děr v místním vesmíru by se mohl zvýšit o 30 procent.“

Přestože jsou dvě černé díry předurčeny ke splynutí, bude to nějakou dobu trvat; Výzkumníci řekli, že asi 250 milionů let nebo tak. Ale i když si toho nebudeme moci všimnout, binární systém nabízí naději, že všude kolem nás dochází k mnoha supermasivním sloučením černých děr.

Zatím je nemůžeme objevit; Emitované gravitační vlny by pro naše současná zařízení měly velmi nízkou frekvenci. Ale nové nástroje jako prostor gravitační vlna Reagent LISA, řekli vědci, by toho měl být schopen.

A tento objev by nám mohl říct, jak najít supermasivní binární černé díry, a to i ve vzdálených galaxiích, kde nemůžeme získat podrobné údaje o pohybu centrálních hvězd.

„Zaměření jasných jaderných hvězdokup zbývajících v kompaktních galaxiích by mohlo usnadnit detekci supermasivních černých děr v menších intervalech v místním vesmíru, i když aktivní galaktická jádra nesvítí.“ Napsali do svých novin.

„To umožní podrobnější studie těchto systémů, které mohou sloužit jako plány, jak je najít ve větším měřítku ve vzdáleném vesmíru.“

Hledání bylo zveřejněno v Astronomie a astrofyzika.