I årevis har astronom Karl Gebhardt og kandidatstuderende Jeremy Murphy ved University of Texas i Austin jagtet sorte huller - den tætte koncentration af stof i centrum af galakser. De fandt et sort hul, der vejer 6,7 milliarder gange massen af vores sol i midten af galaksen M87.
Men nu knuste de deres egen rekord. Ved at kombinere nye data fra flere observationer har de ikke fundet én, men to supermassive sorte huller, der hver vejer så meget som 10 milliarder soler.
”De bliver bare større,” sagde Gebhardt.
Sorte huller er lavet af ekstremt tæt pakket stof. De producerer et så stærkt tyngdefelt, at selv lys ikke kan undslippe. Fordi de ikke kan ses direkte, finder astronomer sorte huller ved at plotte stjernernes kredsløb omkring disse kæmpe usynlige masser. Formen og størrelsen på disse stjerners kredsløb kan bestemme massen af det sorte hul.
Eksploderende stjerner kaldet supernovaer efterlader ofte sorte huller, men disse vejer kun lige så meget som den enkelte stjerne. Sorte huller milliarder af gange, at massen af vores sol er vokset til at være så stor. Et sædvanligt sort hul konsumerede sandsynligvis et andet, fangede et stort antal stjerner og den enorme mængde gas, de indeholder, eller er resultatet af to galakser, der kolliderer. Jo større kollisionen er, des mere massiv er det sorte hul.
De supermassive sorte huller, som Gebhardt og Murphy har fundet, er i centrum af to galakser mere end 300 millioner lysår fra Jorden. En vægt på 9,7 milliarder solmasser er placeret i den elliptiske galakse NGC 3842, den lyseste galakse i Leo-galaksen, 320 millioner lysår væk i retning af stjernebilledet Leo. Den anden er så stor eller større og sidder i den elliptiske galakse NGC 4889, den lyseste galakse i Comaklyngen omkring 336 millioner lysår fra Jorden i retning af stjernebilledet Coma Berenices.
Hver af disse sorte huller har en begivenhedshorisont - punktet uden tilbagevenden, hvor intet, ikke engang lys kan undslippe deres tyngdekraft - 200 gange større end Jordens bane (eller fem gange Plutos bane). Det er en forbløffende 29.929.600.000 kilometer eller 18.597.391.235 miles. Ud over begivenhedshorisonten har hver en gravitationsindflydelse, der strækker sig over 4.000 lysår i alle retninger.
Til sammenligning har det sorte hul i midten af vores Mælkevej Galaxy en begivenhedshorisont kun en femtedel af Merkurius bane - omkring 11.600.000 kilometer eller 7.207.905 miles. Disse supermassive sorte huller er 2.500 gange mere massive end vores egne.
Gebhardt og Murphy fandt de supermassive sorte huller ved at kombinere data fra flere kilder. Observationer fra Gemini- og Keck-teleskoper afslørede de mindste, inderste dele af disse galakser, mens data fra George og Cynthia Mitchell-spektrografen om det 2,7 meter lange Harlan J. Smith-teleskop afslørede deres største, yderste regioner.
At sætte alt sammen for at deducere de sorte hulers masse var en udfordring. ”Vi havde brug for computersimuleringer, der kan rumme så enorme skalaændringer,” sagde Gebhardt. "Dette kan kun ske på en supercomputer."
Men udbetalingen ender ikke med at finde disse enorme galaktiske center. Opdagelsen har meget vigtigere konsekvenser. Det fortæller os noget grundlæggende om, hvordan galakser dannes, sagde Gebhardt.
Disse sorte huller kunne være de mørke rester af tidligere lyse galakser kaldet kvasarer. Det tidlige univers var fuld af kvasarer, nogle mente at have været drevet af sorte huller 10 milliarder solmasser eller mere. Astronomer har spekuleret på, hvor disse supermassive galaktiske centre siden er forsvundet til.
Gebhardt og Murphy kunne have fundet et vigtigt stykke i løsningen af mysteriet. Deres to supermassive sorte huller kan kaste lys over, hvordan sorte huller og deres galakser har interageret siden det tidlige univers. De kan være en manglende forbindelse mellem gamle kvasarer og moderne supermassive sorte huller.
Kilde: McDonald Observatory Pressemeddelelse.
