Nói về một khu phố khó khăn! Ngay cả các hố đen cũng được chào đón trong thiên hà CID-42, nằm cách Trái đất khoảng 4 tỷ năm ánh sáng. Hiện tượng này, được gọi là lỗ đen thu hồi, xảy ra do sóng hấp dẫn, đá kick kick do sự hợp nhất của hai lỗ đen.
Mặc dù sự kiện này có thể rất hiếm, nhưng điều đó có thể có nghĩa là có thể có những lỗ đen khổng lồ chuyển vùng mà không bị phát hiện trong không gian rộng lớn giữa các thiên hà.
Những lỗ đen này sẽ vô hình đối với chúng ta, ông cho biết Laura Blecha từ Trung tâm vật lý thiên văn Harvard, đồng tác giả của một nghiên cứu mới, vì họ đã tiêu thụ hết lượng khí xung quanh chúng sau khi bị ném ra khỏi thiên hà nhà mình.
Các nghiên cứu trước đây về CID-42 đã phát hiện ra nguồn tia X sáng có khả năng gây ra bởi vật liệu siêu nóng xung quanh một hoặc nhiều lỗ đen siêu lớn. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học không thể phân biệt được liệu tia X đến từ một hoặc cả hai nguồn quang vì Chandra không được chiếu thẳng vào CID-42, tạo ra nguồn tia X kém sắc hơn bình thường.
Dữ liệu mới giúp làm rõ rằng tia X chỉ đến từ một trong các nguồn. Nhóm nghiên cứu cho rằng khi hai thiên hà va chạm, các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của mỗi thiên hà cũng va chạm. Hai lỗ đen sau đó hợp nhất để tạo thành một lỗ đen duy nhất thu lại từ sóng hấp dẫn do vụ va chạm tạo ra, khiến lỗ đen mới sáp nhập này có một cú đá đủ lớn để cuối cùng nó thoát khỏi thiên hà.
Thật khó để tin rằng một lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp hàng triệu lần Mặt trời có thể bị di chuyển hoàn toàn, chứ đừng nói đến việc thoát ra khỏi một thiên hà với tốc độ khổng lồ, Francesca Civano thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA ), người lãnh đạo nghiên cứu mới. Tuy nhiên, những dữ liệu mới này hỗ trợ cho ý tưởng rằng sóng hấp dẫn - những gợn sóng trong kết cấu không gian được dự đoán đầu tiên bởi Albert Einstein nhưng không bao giờ được phát hiện trực tiếp - có thể tạo ra một lực cực kỳ mạnh mẽ.
Gần một thế kỷ trước, Albert Einstein đã xây dựng nên bộ phương trình hiện đại - thuyết tương đối rộng - được sử dụng để mô tả lực hấp dẫn.
Đồng tác giả của Einstein rất phức tạp đến nỗi chúng tôi chỉ có thể giải quyết chúng một cách chính xác chỉ vài năm trước cho một hệ thống tương đối đơn giản gồm hai lỗ đen trên quỹ đạo bị ràng buộc, theo tác giả Avi Loeb từ Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard. Một hệ thống như vậy hình thành một cách tự nhiên là kết quả của sự hợp nhất giữa hai thiên hà, mỗi thiên hà lưu trữ một lỗ đen duy nhất ở trung tâm của nó. Giải pháp chính xác cho các phương trình của Einstein, thu được bằng các thuật toán máy tính tinh vi, cho thấy hai lỗ đen hợp nhất thành một lỗ đen duy nhất được đá theo hướng ưa thích như tên lửa do sự phát xạ hướng của sóng hấp dẫn phát ra khi chất phát ra từ ống xả tên lửa.
Nếu CID-42 thực sự được tạo ra bởi cơ chế này, thì nó cung cấp xác nhận quan sát đầu tiên của phương trình Einstein, trong chế độ chưa được khám phá của lực hấp dẫn mạnh, chịu trách nhiệm cho các cú đá sóng hấp dẫn.
dữ liệu bổ sung từ các kính thiên văn trên mặt đất và Magellan Rất Lớn ở Chile cung cấp một phổ rằng đề nghị hai nguồn trong CID-42 đang di chuyển ngoài với tốc độ ít nhất 5 triệu km mỗi giờ (3 triệu dặm mỗi giờ).
Có hai cách giải thích khác cho những gì đang xảy ra trong CID-42. Người ta sẽ liên quan đến một cuộc chạm trán giữa ba lỗ đen siêu lớn, dẫn đến cái nhẹ nhất bị đẩy ra. Một ý tưởng khác là CID-42 chứa hai lỗ đen siêu lớn xoắn ốc về phía nhau, thay vì một cái di chuyển nhanh chóng.
Cả hai cách giải thích thay thế này sẽ yêu cầu ít nhất một trong số các lỗ đen siêu lớn bị che khuất, vì chỉ quan sát được một nguồn tia X sáng. Do đó, dữ liệu Chandra hỗ trợ cho ý tưởng về một lỗ đen đang hồi phục vì sóng hấp dẫn.
Những kết quả này sẽ xuất hiện trong số ra ngày 10 tháng 6 của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Đọc các bài viết của đội ngũ:
Chandra Quan sát độ phân giải cao của CID-42, một ứng cử viên thu hồi SMBH
Những ràng buộc về bản chất của CID-42: Recoil Kick hay Cặp hố đen siêu lớn?
Nguồn: NASA, Chandra
