Najciaśniejszy układ supermasywnych czarnych dziur odkryty dzięki teleskopom Hubble i Chandra

Grafika w tle: wizja artystyczna pary aktywnych czarnych dziur w sercu zderzających się galaktyk; NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI).

Korzystając z Teleskopu Hubble’a oraz Obserwatorium Chandra X-Ray, naukowcy z NASA odkryli parę najbliższych supermasywnych czarnych dziur, jakie kiedykolwiek udało się potwierdzić. Znajdują się w odległości około 800 milionów lat świetlnych od Ziemi, natomiast od siebie dzieli je zaledwie 300 lat świetlnych. Będąc głęboko we wnętrzu dwóch kolidujących ze sobą galaktyk, czarne dziury te pochłaniają pył i gaz z ich otoczenia. Napędza to emisję światła, dzięki czemu dziury świecą niezwykle jasno, jako aktywne jądra galaktyk (AGN).

Ta para AGN, nazwana MGC-03-34-64, jest do tej pory najbliższą parą, jaką odkryto w lokalnym wszechświecie, dzięki pomiarom łączącym promieniowanie widzialne (Teleskop Hubble’a) i rentgenowskie (Chandra). Podczas gdy już wcześniej zaobserwowano kilkadziesiąt „podwójnych” czarnych dziur, odległości między nimi są znacznie większe niż w tym przypadku. Za pomocą radioteleskopów odkryto jeden układ binarnych czarnych dziur, zbliżonych do siebie jeszcze bardziej niż MGC-03-34-64, jednak obserwacjom brakowało potwierdzenia w innych długościach fal.

Dwie supermasywne czarne dziury w przeszłości znajdowały się w centrach swoich galaktyk, które zderzyły się i połączyły, co spowodowało zbliżenie się do siebie dziur. Jednak nadal nie pozostaną one tak szeroko rozdzielone. Wirując wokół siebie, układ emituje energię w postaci fal grawitacyjnych. Sprawia to, że dziury dalej się do siebie zbliżają i emitują fale coraz szybciej. Proces ten ma trwać jeszcze około 100 milionów lat, aż do momentu, w którym czarne dziury zderzą się i połączą się ze sobą – tak, jak kiedyś stało się z ich galaktykami macierzystymi – wstrząsając strukturą czasoprzestrzeni jako fale grawitacyjne.

Uważa się, że binarne układy AGN podobne do tego były bardziej powszechne we wczesnych wszechświecie, kiedy łączenia galaktyk zdarzały częściej. To odkrycie zapewnia nam wyjątkową okazję do bliższych obserwacji nad takim układem, który jest w znacznie mniejszej odległości od nas niż pary istniejące miliardy lat temu, oddalone przez to o miliardy lat świetlnych.

Jak doszło do tego spektakularnego odkrycia? Teleskop Hubble’a ujawnił trzy kolce dyfrakcyjne (tzw. spajki) na zdjęciu w O III galaktyki macierzystej, co wskazywało na duże stężenie świecącego tlenu w małym obszarze MGC-03-34-64. Kolce dyfrakcyjne to zjawisko optyczne, które powstają, gdy światło ze źródła w przestrzeni zagina się wokół przeszkód, takich jak lustro wewnątrz teleskopu, tworząc charakterystyczne promienie wokół obserwowanego obiektu.

„Nie spodziewaliśmy się zobaczyć czegoś takiego” – powiedziała w oświadczeniu liderka zespołu badawczego Anna Trindade Falcão z Centrum Astrofizyki Harvard & Smithsonian. – „Ten widok nie jest powszechny w pobliskim wszechświecie i powiedział nam, że wewnątrz galaktyki dzieje się coś więcej”.

Chcąc rozwiązać zagadkę tego, co znajduje się w środku MGC-03-34-64, zespół Falcão zbadał galaktykę w promieniach rentgenowskich za pomocą teleskopu Chandra X-Ray, aby lepiej zrozumieć jej strukturę. „Kiedy przyjrzeliśmy się MCG-03-34-64 w paśmie rentgenowskim, zobaczyliśmy dwa oddzielne, silne źródła emisji wysokoenergetycznej pokrywające się z jasnymi punktami optycznymi światła widzianymi przez Hubble’a” – wyjaśniła dr. Falcão. – „Złożyliśmy te elementy w całość i doszliśmy do wniosku, że prawdopodobnie patrzymy na dwie blisko siebie położone supermasywne czarne dziury ”.

W celu poparcia swojej interpretacji zespół sięgnął do archiwalnych danych Karl G. Jansky Very Large Array, ziemskiego radioteleskopu znajdującego blisko Socorro, w Nowym Meksyku. Ujawniło to, że energetyczna para czarnych dziur emituje również silne fale radiowe. Hubble zobaczył też trzecie źródło światła w AGN, które na razie pozostaje nieznane. Jak sugeruje zespół, może to być gaz, który został wstrząśnięty strumieniem bardzo szybkiej plazmy, wypuszczonym przez jedną z czarnych dziur.

„Bez niesamowitej rozdzielczości Hubble’a nie bylibyśmy w stanie dostrzec wszystkich tych zawiłości” – podsumowała Falcão. W rezultacie połączonej mocy trzech niezwykłych obserwatoriów astronomowie uchwycili najciaśniejszy zaobserwowany układ podwójny czarnych dziur. Odkrycie to pokazuje, że nawet po trzech dekadach spędzonych w kosmosie, Hubble nadal jest w stanie dostarczać przełomowe wyniki naukowe.

Korekta – Zofia Lamęcka

Reakcja

0%0Pozytywnie0%0Neutralnie 0%0Negatywnie

Twoje emocje

0%0Lubię to!

0%0Super0%0Ekscytujący 0%0Ciekawy0%0Smieszny0%0Smutny0%0Wściekły0%0Przerażony0%0Szokujący0%0Wzruszający0%0Rozczarowany0%0Zaskoczony

Co sądzisz?

0%0Prawda0%0Manipulacja0%0Fake news

0

0Ulub

Oryginalne źródło ZOBACZ