Parrede sorte huller er teoretiseret for at være almindelige, men er undgået detektion - indtil nu.
Astronomer Todd Boroson og Tod Lauer fra National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, Arizona, har fundet, hvad der ligner to massive sorte huller, der kredser om hinanden i midten af en galakse. Deres opdagelse vises i denne uges nummer afNatur.
Astronomer har længe mistænkt, at de fleste store galakser har sorte huller i deres centrum, og at de fleste galakser har gennemgået en slags fusion i deres levetid. Men selvom binære sorte hulssystemer skulle være almindelige, har de vist sig svært at finde. Boroson og Lauer mener, at de har fundet en galakse, der indeholder to sorte huller, der kredser hinanden hvert 100 år eller deromkring. De ser ud til at være adskilt med kun 1/10 af en parsec, en tiendedel af afstanden fra Jorden til den nærmeste stjerne.
Efter en galakse er dannet, er det sandsynligt, at et massivt sort hul også kan danne sig i midten. Da mange galakser findes i klyngen af galakser, kan individuelle galakser kollidere med hinanden, når de kredser i klyngen. Mysteriet er hvad der sker med disse centrale sorte huller, når galakser kolliderer og i sidste ende smelter sammen. Teori forudsiger, at de vil omgås hinanden og til sidst smelte sammen til et endnu større sort hul.
”Tidligere arbejde har identificeret potentielle eksempler på sorte huller på vej til at fusionere, men sagen, der er præsenteret af Boroson og Lauer, er speciel, fordi parringen er strammere og beviserne meget stærkere,” skrev Jon Miller, en astronom fra University of Michigan, i en ledsagende redaktion.
Materialet, der falder ned i et sort hul, udsender lys i smalle bølgelængdeområder og danner emissionslinjer, som kan ses, når lyset spredes i et spektrum. Emissionslinjerne indeholder oplysninger om hastigheden og retningen på det sorte hul og det materiale, der falder ned i det. Hvis der er to sorte huller, vil de gå i kredsløb om hinanden inden de fusioneres og have en karakteristisk dobbelt signatur i deres emissionslinjer. Denne signatur er nu fundet.
Det mindre sorte hul har en masse 20 millioner gange solen; den større er 50 gange større, som bestemt af deres orbitalhastigheder.
Boroson og Lauer brugte data fra Sloan Digital Sky Survey, et 2,5 meter (8 fod) teleskop i diameter ved Apache Point i det sydlige New Mexico for at lede efter denne karakteristiske dobbelt sorte hulsignatur blandt 17.500 kvasarer.
Kvasarer er de mest lysende versioner af den generelle klasse af genstande kendt som aktive galakser, som kan være hundrede gange lysere end vores Mælkevejsgalakse, og drevet af materialets ophobning i supermassive sorte huller i deres kerner. Astronomer har fundet mere end 100.000 kvasarer.
Boroson og Lauer måtte fjerne muligheden for, at de så to galakser, hver med sit eget sorte hul, overlejret på hinanden. For at forsøge at eliminere denne superpositionmulighed bestemte de, at kvaserne var i den samme røde skiftbestemte afstand, og at der kun var en underskrift af en værtsgalakse.
”Det dobbelte sæt med brede emissionslinjer er ret afgørende bevis på to sorte huller,” sagde Boroson. ”Hvis dette faktisk var en tilfældig superposition, skal et af objekterne være ret ejendommeligt. En dejlig ting ved dette binære sorte hulsystem er, at vi forudsiger, at vi vil se observerbare hastighedsændringer inden for et par år. Vi kan teste vores forklaring om, at det binære sorte hulsystem er indlejret i en galakse, der i sig selv er resultatet af en fusion af to mindre galakser, der hver indeholdt en af de to sorte huller. ”
LEAD IMAGE CAPTION (mere): Kunstnerens opfattelse af det binære supermassive sort hulsystem. Hvert sort hul er omgivet af en disk med materiale, der gradvist spiraler ind i dens greb og frigiver stråling fra røntgenstråler til radiobølger. De to sorte huller afslutter en bane omkring deres massecentrum hvert 100 år og kører med en relativ hastighed på 6000 kilometer (3.728 miles) pr. Sekund. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Kilde: NOAO
