Supermasywna czarna dziura rozświetliła zderzenie dwóch mniejszych czarnych dziur

Kategoria: Przestrzeń Opublikowany 26 czerwca

Astronomowie z Caltech poinformowali, że zaobserwowali zderzenie dwóch czarnych dziur. Zwykle takie zdarzenie jest niewidoczne, ale tym razem masywniejsza czarna dziura siedząca w pobliżu pomogła oświetlić pozostałe dwie, gdy się zderzyły. Jeśli zostaną potwierdzone, ustalenia, opublikowane w fizycznych pismach przeglądowych , byłyby pierwszymi w historii obserwacjami optycznymi połączenia czarnej dziury.

Co się stało: Po raz pierwszy wykryty w maju 2019 r. i nazwany S190521g, połączenie nastąpiło około 4 miliardów lat świetlnych od nas, w pobliżu supermasywnej czarnej dziury zwanej J1249+3449. Obiekt ten jest 100 milionów razy masywniejszy niż Słońce, a jego średnica jest zbliżona do orbity Ziemi wokół Słońca.

Dwie mniejsze czarne dziury, każda około 150 razy masywniejsza od Słońca, wpadły na dysk akrecyjny supermasywnego: wir gwiazd, gazu i pyłu, który jest powoli zasysany w kierunku horyzontu zdarzeń, poza który nie może uciec nawet światło .

Naukowcy szacują, że kiedy zderzyły się dwie mniejsze czarne dziury, siła wyrzuciła połączony obiekt z dysku akrecyjnego z prędkością około 700 000 kilometrów na godzinę. Gdy leciała w kosmos, połączona czarna dziura rozświetliła otaczający gaz w dysku, wytwarzając światło bilion razy jaśniejsze niż Słońce.

Jak astronomowie powiązali fuzję z supermasywną czarną dziurą: S190521g, podobnie jak wiele innych połączeń czarnych dziur, wytworzył zmarszczki w czasoprzestrzeni, które zostały wykryte na Ziemi przez LIGO, obserwatorium fal grawitacyjnych. Kiedy pojawiły się te obserwacje, do teleskopów na całym świecie wysłano automatyczny alert, aby sprawdzić, czy mogą zaobserwować optycznie jakiekolwiek wydarzenia na nocnym niebie, które mogą zbiegać się z fuzją. Około 34 dni później, Zwicky Transient Facility w Kalifornii zauważył światło powstałe w wyniku połączenia, a naukowcy podążyli ognistym śladem z powrotem do J124942.3+344929.

Implikacje: Czarne dziury nie powinny być widoczne, ale nowe odkrycia sugerują, że możemy wizualizować te obiekty, obserwując otaczającą je materię. Nie różni się to aż tak bardzo od tego, w jaki sposób Teleskop Event Horizon wykonał sławny obraz supermasywnej czarnej dziury , który został wydany w zeszłym roku. Ten obraz nie jest dokładnie samą czarną dziurą, ale raczej świecącym gazem i pyłem graniczącym z jej horyzontem zdarzeń.

Ustalenie sposobu na ścisłą obserwację łączenia czarnych dziur w dyskach akrecyjnych może pozwolić nam odpowiedzieć na pytania o to, jak materia oddziałuje z tymi obiektami i czy można przewidzieć połączenie, zanim to nastąpi. Zespół Caltech uważa, że ​​możliwe jest, że te czarne dziury były wynikiem długiego łańcucha poprzednich fuzji – a S190521g był po prostu najnowszym.

Co dalej: Ustalenia wciąż wymagają potwierdzenia. Astronomowie będą przeprowadzać bardziej szczegółową analizę S190521g, aby sprawdzić, czy połączenie i rozbłysk związany z J124942.3+344929 są rzeczywiście powiązane.