Bildetekst: Et bilde av galaksen COSMOS J100043.15 + 020637.2 tatt med Advanced Camera for Surveys på Hubble Space Telescope. Julia Comerford.
Astronomer har oppdaget 33 par sammenslåtte sorte hull i kosmiske danser rundt hverandre, et funn som ble spådd eller ‘koreografert’ av Isaac Newton. "Disse resultatene er viktige fordi vi nå vet at disse 'valsende' sorte hullene er mye vanligere enn tidligere kjent," sa Dr. Julia Comerford fra University of California, Berkeley, på American Astronomical Society-møtet i Washington, DC. "Galaxy fusjoner forårsaker valsing, kan bruke dette funnet for å bestemme hvor ofte fusjoner oppstår. De svarte hullene som danser mot oss blir forskjøvet mot blått lys, og de som beveger seg bort fra oss blir forskjøvet mot det røde. Så det er som en kosmisk diskokule som viser oss hvor de svarte hullene danser. ”
Dansene forekommer i doble sorte hull, som er forskjellige fra binære sorte hull ved at avstanden mellom de to gjenstandene er mye større for doble sorte hull.
"Disse svarte hullene har en separasjon på en kilo parsec," sa Comerford. "Du har ikke hørt om mange små binære sorte hull, fordi ingen har definitivt funnet noen ennå. Men dette er den nest beste tingen. Vi vet at disse dualene kommer til å slå seg sammen og kan bruke modeller for å finne ut hvor ofte de smelter sammen. ”
Teamet var i stand til å observere de sorte hullene som har gass som kollapser på seg, og denne gassen frigjør energi og styrker hvert svart hull som en aktiv galaktisk kjerne (AGN), som lyser opp det sorte hullet som et juletre.
Astronomiske observasjoner har vist at nesten hver galakse har et sentralt supermassivt svart hull (med en masse fra en million til en milliard ganger solens masse), og også at galakser ofte kolliderer og smelter sammen for å danne nye, mer massive galakser. Som en konsekvens av disse to observasjonene, bør en sammenslåing mellom to galakser føre to supermassive sorte hull til den nye, mer massive galaksen dannet fra fusjonen. De to sorte hullene gradvis inn i spiral mot sentrum av denne galaksen, og inngår i en gravitasjonstrekning med de omkringliggende stjernene. Resultatet er en svart hulldans. En slik dans forventes å skje i vår egen Melkeveis galakse om cirka 3 milliarder år, når den kolliderer med Andromeda Galaxy.
Teamet av astronomer brukte to nye teknikker for å oppdage de valsende sorte hullene. Først identifiserte de valsende sorte hull og hastighetene deres med diskokulen til rødskiftet eller blåskiftet.
Den andre teknikken for å identifisere valsende svarte hull gjennom en tilfeldig oppdagelse av en nysgjerrig galakse. Mens han visuelt inspiserte bilder av galakser tatt med Advanced Camera for Surveys på Hubble-romteleskopet, la teamet merke til en galakse med en tidevann av stjerner, gass og støv, et umiskjennelig tegn på at galaksen nylig hadde fusjonert med en annen galakse, og galaksen hadde også to lyse kjerner nær sentrum. Teamet anerkjente at de to lyse kjernene kan være AGN-er av to valsende svarte hull, en hypotese tilsynelatende støttet av den nylige galaksesammenslåingsaktiviteten som ble vist av tidevannshalen. For å teste denne hypotesen, skaffet teamet allerede neste natt et spekter av galaksen med DEIMOS-spektrografen på det 10 meter store (400-tommers) Keck II-teleskopet på Mauna Kea, Hawaii.
Spekteret viste at de to sentrale kjernene i galaksen faktisk var begge AGN-er, noe som støtter teamets hypotese om at galaksen har to supermassive sorte hull. De sorte hullene kan virke i vertsgalaksen, eller galaksen kan ha et tilbaketrekkende svart hull som blir kastet ut av galaksen ved tyngdekraftsutslipp; tilleggsobservasjoner er nødvendige for å skille mellom disse forklaringene.
Comerford sa at disse nye teknikkene kan brukes til å finne mange flere valsende par i fremtiden.
Kilde: AAS, Dr. Julia Comerfords nettsted
