Dvě supermasivní černé díry objeveny při společném stolování

Vědci používající Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) k nahlédnutí hluboko do srdce dvojice splývajících galaxií známých jako UGC 4211 objevili dvě černé díry rostoucí vedle sebe, jen 750 světelných let od sebe. Koncepce výtvarníka na úvodním obrázku ukazuje pozdní fázi sloučení galaxií a jejích dvou centrálních černých děr. Binární černé díry jsou nejblíže u sebe, jaké byly kdy pozorovány na více vlnových délkách.

Při studiu blízkého páru splývajících galaxií pomocí Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) – mezinárodní observatoře, na které spolupracuje Národní radioastronomická observatoř (NRAO) americké Národní vědecké nadace – objevili vědci dvě supermasivní černé díry rostoucí současně v blízkosti středu nově splývající galaxie. Tito superhladoví obři jsou nejblíže u sebe, jak doposud vědci pozorovali. A co více, nový výzkum odhaluje, že binární černé díry a sloučení galaxií, které je vytváří, mohou být ve vesmíru překvapivě běžné. Výsledky nového výzkumu byly zveřejněny 9. ledna v The Astrophysical Journal Letters a prezentované na tiskové konferenci na 241. zasedání Americké astronomické společnosti (AAS) v Seattlu ve státě Washington.

UGC4211 se nachází pouhých 500 milionů světelných roků od Země v souhvězdí Raka a je ideálním kandidátem pro studium konečných fází slučování galaxií, které se ve vzdáleném vesmíru vyskytují častěji, ale v důsledku toho může být obtížné je pozorovat. Když vědci použili vysoce citlivé 1,3mm přijímače na ALMA, aby se podívali hluboko do aktivních galaktických jader – kompaktních, vysoce svítivých oblastí v galaxiích způsobených narůstáním hmoty kolem centrálních černých děr – našli ne jednu, ale dvě černé díry, které nenasytně požírají vedlejší produkty fúze. Překvapivě hodovaly bok po boku, přičemž mezi nimi bylo pouhých 750 světelných let.

Dvojice splývajících galaxií známá jako UGC 4211 skrývá jedno velké tajemství: dvojici černých děr, které spolu stolují a pohlcují plyn a prach kolem sebe. Vědci našli a potvrdili existenci dvojice – která je od sebe vzdálená pouhých 750 světelných let – pomocí pozorování z několika výzkumných projektů a teleskopů: Dark Energy Camera Legacy Survey (DECalS) na 4metrovém dalekohledu Blanco na meziamerické observatoři Cerro Tololo (CTIO), Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na VLT (Very Large Telescope) ESO, Keck Observatory a Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA). Pozorování galaxií na více vlnových délkách pomohlo vědcům zjistit, že mezi dvojicí probíhá něco více než jen spojování.

„Simulace naznačují, že většina populace binárních černých děr v blízkých galaxiích by byla neaktivní; jsou běžnější než dvě rostoucí černé díry, podobné nově objeveným,“ řekl Michael Koss, vedoucí výzkumný pracovník společnosti Eureka Scientific a hlavní autor studie.

Michael Koss dodal, že použití radioteleskopu ALMA změnilo hru a že nalezení dvou černých děr tak blízko sebe v blízkém vesmíru by mohlo připravit cestu pro další studie vzrušujícího jevu. „ALMA je jedinečná v tom, že dokáže vidět skrz velké sloupce plynu a prachu a dosáhnout velmi vysokého prostorového rozlišení, aby viděla věci velmi blízko sebe. Naše studie identifikovala jeden z nejbližších párů černých děr při splynutí galaxií, a protože víme, že sloučení galaxií je mnohem častější ve vzdáleném vesmíru, mohou být i tyto dvojice černých děr mnohem běžnější, než se dříve myslelo.“

Pokud jsou blízké páry binárních černých děr skutečně běžné, jak tvrdí Michael Koss a jeho tým, mohlo by to mít významné důsledky pro budoucí detekci gravitačních vln.

Zdroj: https://scitechdaily.com/cosmic-feast-unveiled-two-supermassive-black-holes-discovered-dining-together/

autor: František Martinek