Parvise sorte hull er teoretisert for å være vanlige, men har sluppet unna deteksjon - til nå.
Astronomene Todd Boroson og Tod Lauer, fra National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, Arizona, har funnet det som ser ut som to massive sorte hull som kretser rundt hverandre i sentrum av en galakse. Oppdagelsen deres vises i ukens utgave avNatur.
Astronomer har lenge mistenkt at de fleste store galakser har sorte hull i sentrum, og at de fleste galakser har gjennomgått en slags sammenslåing i løpet av livet. Men selv om binære sorte hullssystemer bør være vanlige, har de vist seg vanskelig å finne. Boroson og Lauer tror de har funnet en galakse som inneholder to sorte hull, som går i bane rundt hverandre hvert 100 år. De ser ut til å være atskilt med bare 1/10 av en parsec, en tidel av avstanden fra Jorden til den nærmeste stjernen.
Etter at det dannes en galakse, er det sannsynlig at det også kan dannes et massivt svart hull i sentrum. Siden mange galakser finnes i klyngen av galakser, kan individuelle galakser kollidere med hverandre når de går i bane i klyngen. Mysteriet er hva som skjer med disse sentrale sorte hullene når galakser kolliderer og til slutt smelter sammen. Teori spår at de vil bane rundt hverandre og etter hvert slå seg sammen til et enda større svart hull.
"Tidligere arbeid har identifisert potensielle eksempler på sorte hull på vei til sammenslåing, men saken som ble presentert av Boroson og Lauer er spesiell fordi sammenkoblingen er strammere og bevisene mye sterkere," skrev Jon Miller, en astronom fra University of Michigan, i en medfølgende redaksjon.
Materialet som faller ned i et svart hull sender ut lys i smale bølgelengderegioner, og danner utslippslinjer som kan sees når lyset spres i et spektrum. Utslippslinjene inneholder informasjonen om hastigheten og retningen til det sorte hullet og materialet som faller ned i det. Hvis to sorte hull er til stede, vil de gå i bane rundt hverandre før de slås sammen og ha en karakteristisk dobbel signatur i utslippslinjene. Denne signaturen er nå funnet.
Det mindre sorte hullet har en masse 20 millioner ganger solen; den større er 50 ganger større, bestemt av deres orbitalhastigheter.
Boroson og Lauer brukte data fra Sloan Digital Sky Survey, et teleskop på 2,5 meter (8 fot) på Apache Point i det sørlige New Mexico for å lete etter denne karakteristiske doble svart hullsignaturen blant 17 500 kvasarer.
Kvasarer er de mest lysende versjonene av den generelle klassen av objekter kjent som aktive galakser, som kan være hundre ganger lysere enn vår Melkeveis galakse, og drevet av materialinnholdet i supermassive sorte hull i kjernene deres. Astronomer har funnet mer enn 100 000 kvasarer.
Boroson og Lauer måtte eliminere muligheten for at de fikk se to galakser, hver med sitt eget sorte hull, lagt over hverandre. For å prøve å eliminere denne superposisjonsmuligheten, bestemte de seg for at kvasarene var på den samme røde skiftbestemte avstanden og at det var en signatur av bare en vertsgalakse.
"Det doble settet med brede utslippslinjer er ganske avgjørende bevis på to sorte hull," sa Boroson. “Hvis dette faktisk var en tilfeldig superposisjon, må et av objektene være ganske særegne. En fin ting med dette binære svart hullsystemet er at vi spår at vi vil se observerbare hastighetsendringer i løpet av få år på det meste. Vi kan teste vår forklaring om at det binære sorte hullsystemet er innebygd i en galakse som i seg selv er et resultat av en sammenslåing av to mindre galakser, som hver inneholder et av de to sorte hullene. ”
LEAD IMAGE CAPTION (mer): Kunstnerens oppfatning av det binære supermassive svart hullsystemet. Hvert svart hull er omgitt av en plate av materiale som gradvis spiraliseres i grepet, og frigjør stråling fra røntgenstråler til radiobølger. De to sorte hullene fullfører en bane rundt deres massesenter hvert 100 år, og reiser med en relativ hastighet på 6000 kilometer (3 728 miles) per sekund. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Kilde: NOAO
