Når galakser kolliderer, kan alle slags kaos oppstå. Selv om prosessen tar millioner av år, kan sammenslåing av to galakser føre til at Supermassive Black Holes (SMBH-er, som er bosatt i sentrene), slås sammen og blir enda større. Det kan også føre til at stjerner blir kastet ut av galaksene deres, sende dem og til og med deres systemer med planeter ut i verdensrommet som "useriøse stjerner".
Men ifølge en ny studie fra et internasjonalt team av astronomer, ser det ut til at SMBHs i noen tilfeller også kan bli kastet ut av galaksen etter en fusjon. Ved hjelp av data fra NASAs Chandra røntgenobservatorium og andre teleskoper, oppdaget teamet hva som kan være et "renegade supermassivt svart hull" som reiser bort fra galaksen.
I følge teamets studie - som dukket opp i Astrophysical Journal under tittelen A Potential Recoiling Supermassive Black Hole, CXO J101527.2 + 625911 - det renegadesorte hullet ble oppdaget i en avstand på omtrent 3,9 milliarder lysår fra Jorden. Det ser ut til å ha kommet fra en elliptisk galakse, og inneholder tilsvarer 160 millioner ganger massen til vår sol.
Teamet fant dette sorte hullet mens de søkte gjennom tusenvis av galakser etter bevis på sorte hull som viste tegn til å være i bevegelse. Dette besto i å sile gjennom data innhentet av Chandra røntgenteleskop for lyse røntgenkilder - et vanlig trekk ved raskt voksende SMBH-er - som ble observert som en del av Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
De så på Hubble-data fra alle disse røntgenstråle lyse galakene for å se om de ville avsløre to lyse topper i sentrum av noen. Disse lyse toppene ville være en klar indikasjon på at et par supermassive sorte hull var til stede, eller at et rekylende svart hull beveget seg bort fra sentrum av galaksen. Sist undersøkte astronomene SDSS-spektraldataene, som viser hvordan mengden optisk lys varierer med bølgelengden.
Fra alt dette fant forskerne alltid det de anså for å være en god kandidat for et renegade svart hull. Med hjelpedataene fra SDSS og Keck-teleskopet på Hawaii, slo de fast at denne kandidaten lå nær, men synlig utlignet fra sentrum av galaksen. De bemerket også at den hadde en hastighet som var forskjellig fra galaksen - egenskaper som antydet at den beveget seg alene.
Bildet nedenfor, som ble generert fra Hubble-data, viser de to lyse punktene nær sentrum av galaksen. Mens den til venstre lå i sentrum, var den til høyre (renegaden SMBH) omtrent 3000 lysår unna sentrum. Mellom røntgen og optiske data pekte alle indikasjoner på at det var et svart hull som ble sparket fra galaksen.
Med tanke på hva som kunne ha forårsaket dette, våget teamet at bakhullet kan ha “rekolert” da to mindre SMBH-er kolliderte og slo seg sammen. Denne kollisjonen ville ha generert gravitasjonsbølger som da kunne ha presset det sorte hullet ut av galakas sentrum. De våget videre at det sorte hullet kan ha dannet seg og blitt satt i gang ved kollisjonen av to mindre sorte hull.
En annen mulig forklaring er at to SMBH er lokalisert i sentrum av denne galaksen, men en av dem produserer ikke detekterbar stråling - noe som vil bety at den vokser for sakte. Forskerne favoriserer imidlertid forklaringen om at det de observerte var et renegade svart hull, da det ser ut til å være mer samsvarende med bevisene. Studien deres viste for eksempel tegn på at vertsgalaksen opplevde en viss forstyrrelse i de ytre områdene.
Dette er en mulig indikasjon på at sammenslåingen mellom de to galaksene skjedde i relativt nyere tid. Siden SMBH-fusjoner antas å oppstå når deres vertsgalakser fusjonerer, favoriserer dette forbeholdet den omgåtte svart hullsteorien. I tillegg viste dataene at stjerner i denne galaksen dannet seg i høy hastighet. Dette stemmer overens med datasimuleringer som forutsier at sammenslåing av galakser opplever en forbedret rate av stjernedannelse.
Men selvfølgelig er det behov for ytterligere undersøkelser før noen konklusjoner kan nås. I mellomtiden vil funnene sannsynligvis være av særlig interesse for astronomer. Ikke bare involverer denne studien et virkelig sjeldent fenomen - en SMBH som er i bevegelse, snarere enn å hvile i sentrum av en galakse - men de unike egenskapene som er involvert kan hjelpe oss å lære mer om disse sjeldne og gåtefulle funksjonene.
For det første kunne studien av SMBHs avsløre mer om hastigheten og retningen på spinnet til disse gåtefulle objektene før de smelter sammen. Fra dette ville astronomer være i stand til bedre å forutsi når og hvor SMBH-er i ferd med å slå seg sammen. Å studere hastigheten på å trekke tilbake svarte hull kan også avdekke tilleggsinformasjon om gravitasjonsbølger, noe som kan låse opp flere hemmeligheter om romtidens art.
Og fremfor alt, å være vitne til et renegert svart hull er en mulighet til å se noen ganske fantastiske krefter på jobb. Forutsatt at observasjonene er riktige, vil det uten tvil være oppfølgingsundersøkelser designet for å se hvor SMBH reiser og hvilken effekt det har på det omkringliggende kosmiske miljøet.
Helt siden 1970-tallet har forskere ment at de fleste galakser har SMBH-er i sentrum. I årene og tiårene som fulgte, bekreftet forskning tilstedeværelsen av sorte hull ikke bare i sentrum av galaksen vår - Skytten A * - men i sentrum for alle nesten alle kjente massive galakser. Disse objektene varierer i masse fra hundretusener til milliarder av solmasser, og har en sterk innflytelse på sine respektive galakser.
Husk å glede deg over denne videoen, takket være Chandra X-Ray Observatory:
