Μιλάμε για μια δύσκολη γειτονιά! Ακόμη και οι μαύρες τρύπες δεν είναι ευπρόσδεκτες στον γαλαξία CID-42, που βρίσκεται περίπου 4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra βρήκαν ισχυρές ενδείξεις ότι μια τεράστια μαύρη τρύπα εκτοξεύεται από αυτόν τον γαλαξία, η οποία κινείται με ταχύτητα πολλών εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως ανάκρουση μαύρης τρύπας, συμβαίνει λόγω ενός βαρυτικού κύματος «λάκτισμα» από τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών.
Αν και αυτό το συμβάν είναι πιθανό να είναι σπάνιο, θα μπορούσε να σημαίνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν γιγάντιες μαύρες τρύπες που περιφέρονται απαρατήρητες έξω στους απέραντους χώρους μεταξύ των γαλαξιών.
«Αυτές οι μαύρες τρύπες θα ήταν αόρατες σε εμάς», είπε η Laura Blecha από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ, συν-συγγραφέας μιας νέας μελέτης, «επειδή έχουν καταναλώσει όλο το αέριο που τις περιβάλλει αφού πετάχτηκαν έξω από τον γαλαξία τους».
Προηγούμενες εξετάσεις στο CID-42 εντόπισαν μια φωτεινή πηγή ακτίνων Χ που πιθανότατα προκαλείται από υπερθερμασμένο υλικό γύρω από μία ή περισσότερες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Ωστόσο, οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να διακρίνουν εάν οι ακτίνες Χ προέρχονταν από τη μία ή και τις δύο οπτικές πηγές, επειδή ο Chandra δεν ήταν στραμμένος απευθείας στο CID-42, δίνοντας μια πηγή ακτίνων Χ λιγότερο ευκρινή από το συνηθισμένο.
Τα νέα δεδομένα βοηθούν να διευκρινιστεί ότι οι ακτίνες Χ προέρχονταν μόνο από μία από τις πηγές. Η ομάδα πιστεύει ότι όταν δύο γαλαξίες συγκρούστηκαν, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο κάθε γαλαξία συγκρούστηκαν επίσης. Στη συνέχεια, οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύτηκαν για να σχηματίσουν μια ενιαία μαύρη τρύπα που οπισθοχώρησε από τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από τη σύγκρουση, η οποία έδωσε στη νεοσυσταθείσα μαύρη τρύπα ένα αρκετά μεγάλο λάκτισμα ώστε να διαφύγει τελικά από τον γαλαξία.
«Είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που ζυγίζει εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου θα μπορούσε να μετακινηθεί καθόλου, πόσο μάλλον να εκτοξευθεί από έναν γαλαξία με τεράστια ταχύτητα», δήλωσε η Francesca Civano του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν (CfA). ), ο οποίος ηγήθηκε της νέας μελέτης. «Αλλά αυτά τα νέα δεδομένα υποστηρίζουν την ιδέα ότι τα βαρυτικά κύματα - κυματισμοί στον ιστό του διαστήματος που προβλέφθηκαν για πρώτη φορά από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν αλλά δεν ανιχνεύθηκαν ποτέ άμεσα - μπορούν να ασκήσουν μια εξαιρετικά ισχυρή δύναμη».
Σχεδόν πριν από έναν αιώνα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν διατύπωσε το σύγχρονο σύνολο εξισώσεων - τη γενική σχετικότητα - που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη βαρύτητα.
«Οι εξισώσεις του Αϊνστάιν είναι τόσο περίπλοκες που μπορέσαμε να τις λύσουμε με ακρίβεια μόλις πριν από λίγα χρόνια για ένα σχετικά απλό σύστημα δύο μαύρων οπών σε μια δεσμευμένη τροχιά», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Avi Loeb από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ. «Ένα τέτοιο σύστημα σχηματίζεται φυσικά ως αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης μεταξύ δύο γαλαξιών, όπου ο καθένας φιλοξενεί μια ενιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Η ακριβής λύση των εξισώσεων του Αϊνστάιν, που λήφθηκε με εξελιγμένους αλγόριθμους υπολογιστών, δείχνει ότι οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύονται σε μια ενιαία μαύρη τρύπα που εκτοξεύεται σε μια προτιμώμενη κατεύθυνση όπως ένας πύραυλος λόγω της κατευθυντικής εκπομπής βαρυτικών κυμάτων που χρησιμεύουν ως η ουσία που βγαίνει από την εξάτμιση του πυραύλου».
Εάν το CID-42 πράγματι παρήχθη από αυτόν τον μηχανισμό, παρέχει την πρώτη παρατηρητική επικύρωση των εξισώσεων του Αϊνστάιν στο ανεξερεύνητο καθεστώς της δυναμικής ισχυρής βαρύτητας, που είναι υπεύθυνη για τα κλωτσιές βαρυτικών κυμάτων.
Πρόσθετα δεδομένα από τα επίγεια τηλεσκόπια Magellan και Very Large στη Χιλή παρείχαν ένα φάσμα που υποδηλώνει ότι οι δύο πηγές στο CID-42 απομακρύνονται με ταχύτητα τουλάχιστον 5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα (3 εκατομμύρια μίλια την ώρα).
Υπάρχουν δύο άλλες πιθανές εξηγήσεις για το τι συμβαίνει στο CID-42. Κάποιος θα περιλάμβανε μια συνάντηση μεταξύ τριών υπερμεγέθων μαύρων οπών, με αποτέλεσμα η ελαφρύτερη να εκτιναχθεί. Μια άλλη ιδέα είναι ότι το CID-42 περιέχει δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που σπειροειδώς η μία προς την άλλη, αντί η μία να απομακρύνεται γρήγορα.
Και οι δύο αυτές εναλλακτικές εξηγήσεις θα απαιτούσαν τουλάχιστον μία από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να είναι πολύ καλυμμένη, καθώς παρατηρείται μόνο μία φωτεινή πηγή ακτίνων Χ. Έτσι, τα δεδομένα Chandra υποστηρίζουν την ιδέα μιας μαύρης τρύπας που οπισθοχωρεί λόγω των βαρυτικών κυμάτων.
Αυτά τα αποτελέσματα θα εμφανιστούν στο τεύχος της 10ης Ιουνίου του The Astrophysical Journal.
Διαβάστε τα έγγραφα της ομάδας:
Chandra Παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης του CID-42, ενός υποψήφιου SMBH που υποχωρεί
Περιορισμοί στη φύση του CID-42: Ανάκρουση ή υπερμεγέθη ζεύγος μαύρης τρύπας;