Binárne galaktické jadrá v NGC 7727. (ESO/Voggel a kol.; tím ESO/VST ATLAS) Len 89 miliónov svetelných rokov ďaleko, v galaxii NGC 7727, dva supermasívne čierne diery sú predurčení stať sa jedným.
Nové merania, ktoré skúmajú srdce galaxie, zistili, že jadro pozostáva z binárneho supermasívu čierna diera pár. Je to najbližšia taká dvojhviezda, akú sme doteraz našli, a s výrazným náskokom prekonala doterajšieho držiteľa rekordu 470 miliónov svetelných rokov.
Navyše, dve supermasívne čierne diery sú k sebe bližšie ako ktorákoľvek iná supermasívna čierna diera, ktorú sme videli, oddelené vzdialenosťou len 1600 svetelných rokov. Nakoniec astronómovia veria, že dve čierne diery budú rásť tak blízko pri sebe, že sa spoja a stanú sa jedným oveľa väčším zvieraťom.
Objav nielen potvrdzuje, že NGC 7727 je produktom zlúčenia dvoch galaxií, ale poskytuje nám úžasne blízke laboratórium na skúmanie interakcií medzi supermasívnymi čiernymi dierami, keď sa otáčajú vo svojom orbitálnom tanci pred zlúčením.
'Je to prvýkrát, čo sme našli dve supermasívne čierne diery, ktoré sú tak blízko pri sebe, čo je menej ako polovica vzdialenosti od predchádzajúceho držiteľa rekordu,' hovorí astronómka Karina Voggel observatória v Štrasburgu vo Francúzsku.
Existuje viacero dôvodov, prečo sú supermasívne dvojhviezdy čiernych dier zaujímavé pre astronómov. Supermasívne čierne diery sa nachádzajú v centrách väčšiny galaxií, teda v jadrách, okolo ktorých sa točí všetko ostatné.
Keď sa nájdu dve spolu, znamená to, že sa dve galaxie spojili. Vieme, že tento proces prebieha; nájdenie supermasívnej dvojhviezdy čiernej diery nám môže povedať, ako to vyzerá v posledných fázach.
Supermasívne dvojhviezdy čiernych dier nám môžu tiež povedať niečo o tom, ako môžu tieto kolosálne objekty – milióny až miliardy krát hmotnejšie ako Slnko – získať tak neuveriteľnú hmotu. Binárne zlúčenie čiernych dier sú jedným zo spôsobov, ako môže tento rast nastať. Nájdenie binárnych supermasívnych čiernych dier nám pomôže pochopiť, či je to bežná cesta pre tento rast, čo zase umožní presnejšie modelovanie.
NGC 7727 bola už nejaký čas predmetom záujmu binárnej supermasívnej čiernej diery. Jeho fyzikálne vlastnosti naznačujú, že galaxia je produktom galaktickej fúzie, niekedy v jej dávnej minulosti. Čierne diery je však ťažké vidieť, pokiaľ aktívne nezhromažďujú materiál. Potom oblak materiálu okolo čiernej diery jasne žiari žiarením. NGC 7727 nemala jasný tok zvyčajne spojený s dvoma aktívnymi supermasívnymi čiernymi dierami.
To je miesto, kde blízkosť galaxie poskytla astronómom výhodu. Pretože NGC 7727 je tak blízko, vedci dokázali získať údaje o pohybe hviezd v galaktickom centre na základe toho, ako sa ich svetlo mení, keď sa otáčajú okolo. To odhalilo, že galaktický stred neobsahuje jednu, ale dve supermasívne čierne diery.
Jedna z týchto supermasívnych čiernych dier je relatívne veľká a jej hmotnosť je približne 154 miliónov krát väčšia ako hmotnosť Slnka. Druhý, oveľa menší spoločník má len 6,3 milióna hmotností Slnka. Zistilo sa, že iba jedna z týchto čiernych dier je aktívna: tá menšia. To vysvetľuje, prečo bolo tak málo žiarenia; oveľa väčšia čierna diera je v kľude.
To naznačuje, povedali výskumníci, že by tam mohlo byť oveľa viac supermasívnych dvojhviezd čiernych dier, ako v súčasnosti dokážeme odhaliť.
'Naše zistenie naznačuje, že týchto reliktov splynutí galaxií môže byť oveľa viac a môžu obsahovať veľa skrytých masívnych čiernych dier, ktoré stále čakajú na nájdenie,' Povedal Voggel .
'Mohlo by to zvýšiť celkový počet supermasívnych čiernych dier známych v miestnom vesmíre o 30 percent.'
Hoci sú tieto dve čierne diery predurčené na splynutie, bude to chvíľu trvať; približne 250 miliónov rokov, uviedli vedci. Ale aj keď to nebudeme môcť pozorovať, binárny systém ponúka nádej, že okolo nás prebieha oveľa viac supermasívnych fúzií čiernych dier.
Zatiaľ ich nedokážeme odhaliť; a gravitačné vlny by bola príliš nízka frekvencia pre naše súčasné nástroje. Ale nové nástroje, ako napríklad vesmírne gravitačná vlna detektor LISA, by mal byť schopný, uviedli vedci.
A objav by nám mohol povedať, ako nájsť binárne supermasívne čierne diery, dokonca aj vo vzdialenejších galaxiách, kde nemôžeme získať podrobné údaje o pohybe centrálnych hviezd.
'Zameranie na jasné prežívajúce nukleárne hviezdokopy v zlúčených galaxiách môže uľahčiť objavovanie duálnych supermasívnych čiernych dier pri menších vzdialenostiach v miestnom vesmíre, aj keď nejde o svetelné aktívne galaktické jadrá,' napísali vo svojich novinách .
'To umožní oveľa podrobnejšie štúdie týchto systémov, ktoré potom môžu slúžiť ako náčrty, ako ich nájsť v širšom meradle vo vzdialenom vesmíre.'
Výskum bol publikovaný v r Astronómia a astrofyzika .