Các lỗ đen được ghép nối được lý thuyết hóa là phổ biến, nhưng đã thoát khỏi sự phát hiện - cho đến bây giờ.
Các nhà thiên văn học Todd Boroson và Tod Lauer, từ Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia (NOAO) ở Tucson, Arizona, đã tìm thấy những gì trông giống như hai lỗ đen khổng lồ quay quanh nhau ở trung tâm của một thiên hà. Phát hiện của họ xuất hiện trong tuần này.Thiên nhiên.
Các nhà thiên văn học từ lâu đã nghi ngờ rằng hầu hết các thiên hà lớn đều chứa các lỗ đen ở trung tâm của họ và hầu hết các thiên hà đã trải qua một số loại sáp nhập trong cuộc đời của họ. Nhưng trong khi các hệ thống lỗ đen nhị phân nên phổ biến, chúng đã tỏ ra khó tìm. Boroson và Lauer tin rằng họ đã tìm thấy một thiên hà chứa hai lỗ đen, quay quanh nhau sau mỗi 100 năm hoặc lâu hơn. Chúng dường như chỉ cách nhau 1/10 của một Parsec, một phần mười khoảng cách từ Trái đất đến ngôi sao gần nhất.
Sau khi một thiên hà hình thành, có khả năng một lỗ đen khổng lồ cũng có thể hình thành ở trung tâm của nó. Do nhiều thiên hà được tìm thấy trong cụm thiên hà, các thiên hà riêng lẻ có thể va chạm với nhau khi chúng quay quanh quỹ đạo. Điều bí ẩn là những gì xảy ra với các lỗ đen trung tâm này khi các thiên hà va chạm và cuối cùng hợp nhất với nhau. Lý thuyết dự đoán rằng chúng sẽ quay quanh nhau và cuối cùng hợp nhất thành một lỗ đen thậm chí còn lớn hơn.
Công việc trước đây đã xác định các ví dụ tiềm năng về các lỗ đen trên đường sáp nhập, nhưng trường hợp do Boroson và Lauer trình bày là đặc biệt vì sự ghép đôi chặt chẽ hơn và bằng chứng mạnh mẽ hơn, Jon viết, nhà thiên văn học của Đại học Michigan, viết biên tập kèm theo.
Vật liệu rơi vào lỗ đen phát ra ánh sáng ở các vùng bước sóng hẹp, tạo thành các vạch phát xạ có thể nhìn thấy khi ánh sáng bị phân tán thành phổ. Các đường phát xạ mang thông tin về tốc độ và hướng của lỗ đen và vật liệu rơi vào nó. Nếu có hai lỗ đen, chúng sẽ quay quanh nhau trước khi hợp nhất và sẽ có một chữ ký kép đặc trưng trong các vạch phát xạ của chúng. Chữ ký này đã được tìm thấy.
Lỗ đen nhỏ hơn có khối lượng gấp 20 triệu lần so với mặt trời; cái lớn hơn lớn hơn 50 lần, như được xác định bởi vận tốc quỹ đạo của chúng.
Boroson và Lauer đã sử dụng dữ liệu từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan, một kính viễn vọng đường kính 2,5 mét (8 feet) tại Apache Point ở miền nam New Mexico để tìm kiếm chữ ký lỗ đen kép đặc trưng này trong số 17.500 quasar.
Các quasar là phiên bản phát sáng nhất của lớp vật thể nói chung được gọi là các thiên hà hoạt động, có thể sáng hơn hàng trăm lần so với thiên hà Milky Way của chúng ta và được cung cấp bởi sự bồi tụ vật chất vào các lỗ đen siêu lớn trong hạt nhân của chúng. Các nhà thiên văn học đã tìm thấy hơn 100.000 quasar.
Boroson và Lauer đã phải loại bỏ khả năng họ nhìn thấy hai thiên hà, mỗi thiên hà đều có lỗ đen riêng, chồng lên nhau. Để cố gắng loại bỏ khả năng chồng chất này, họ đã xác định rằng các quasar có cùng khoảng cách xác định thay đổi màu đỏ và có một chữ ký chỉ có một thiên hà chủ.
Bộ đôi đường phát xạ rộng là bằng chứng khá thuyết phục về hai lỗ đen, theo ông Boroson. Nếu trên thực tế đây là một sự chồng chất cơ hội, một trong những đối tượng phải khá kỳ dị. Một điều tốt đẹp về hệ thống lỗ đen nhị phân này là chúng tôi dự đoán rằng chúng ta sẽ thấy những thay đổi vận tốc có thể quan sát được trong vòng vài năm. Chúng ta có thể kiểm tra lời giải thích của mình rằng hệ thống lỗ đen nhị phân được nhúng trong một thiên hà, chính nó là kết quả của sự hợp nhất của hai thiên hà nhỏ hơn, mỗi thiên hà chứa một trong hai lỗ đen.
HÌNH ẢNH LÃNH ĐẠO (thêm): Quan niệm của nghệ sĩ về hệ thống lỗ đen siêu lớn nhị phân. Mỗi lỗ đen được bao quanh bởi một đĩa vật liệu dần dần xoắn vào nắm bắt của nó, giải phóng bức xạ từ tia X đến sóng vô tuyến. Hai lỗ đen hoàn thành quỹ đạo xung quanh trung tâm của họ về khối lượng mỗi 100 năm, đi du lịch với một vận tốc tương đối của 6000 km (3,728 dặm) mỗi giây. (Tín dụng P. Marenfeld, NOAO)
Nguồn: NOAO
