Parade svarta hål är teoretiserade för att vara vanliga, men har undgått upptäckt - tills nu.
Astronomerna Todd Boroson och Tod Lauer, från National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, Arizona, har hittat vad som ser ut som två massiva svarta hål som kretsar runt varandra i mitten av en galax. Deras upptäckt visas i veckans nummer avNatur.
Astronomer har länge misstänkt att de flesta stora galaxer hamnar svarta hål i deras centrum, och att de flesta galaxer har genomgått någon form av sammanslagning under sin livstid. Men även om binära svarthålssystem bör vara vanliga, har de visat sig svåra att hitta. Boroson och Lauer tror att de har hittat en galax som innehåller två svarta hål, som kretsar varandra varannan år eller så. De verkar vara separerade med endast 1/10 av en parsec, en tiondel av avståndet från jorden till närmaste stjärna.
Efter att en galax bildats är det troligt att ett massivt svart hål också kan bildas i centrum. Eftersom många galaxer finns i kluster av galaxer, kan enskilda galaxer kollidera med varandra när de går i kretsen. Mystiken är vad som händer med dessa centrala svarta hål när galaxer kolliderar och slutligen smälter samman. Teorin förutspår att de kommer att kretsa runt varandra och så småningom smälta samman till ett ännu större svart hål.
"Tidigare arbete har identifierat potentiella exempel på svarta hål på väg till sammanslagning, men fallet som presenterades av Boroson och Lauer är speciellt eftersom parningen är tätare och bevisen mycket starkare," skrev Jon Miller, en universitet i Michigan astronom, i en åtföljande redaktion.
Materialet som faller i ett svart hål avger ljus i smala våglängdsregioner och bildar emissionslinjer som kan ses när ljuset sprids i ett spektrum. Utsläppsledningarna innehåller information om hastigheten och riktningen för det svarta hålet och materialet som faller ner i det. Om det finns två svarta hål kommer de att kretsa varandra innan de slås samman och skulle ha en karakteristisk dubbel signatur i sina utsläppslinjer. Denna signatur har nu hittats.
Det mindre svarta hålet har en massa som är 20 miljoner gånger solens; den större är 50 gånger större, bestämd av deras omloppshastigheter.
Boroson och Lauer använde data från Sloan Digital Sky Survey, ett teleskop på 2,5 meter (8 fot) i Apache Point i södra New Mexico för att leta efter denna karakteristiska dubbla svarthålsignatur bland 17 500 kvasarer.
Kvasarer är de mest lysande versionerna av den allmänna klassen av föremål kända som aktiva galaxer, som kan vara hundra gånger ljusare än vår Vintergalax, och drivs av materialets tillförsel till supermassiva svarta hål i deras kärnor. Astronomer har hittat mer än 100 000 kvasarer.
Boroson och Lauer var tvungna att eliminera möjligheten att de såg två galaxer, var och en med sitt eget svarta hål, överlagrade på varandra. För att försöka eliminera denna superpositionmöjlighet, bestämde de sig att kvasarerna var på samma bestämda röda skiftbestämda avstånd och att det fanns en signatur av endast en värdgalax.
"Den dubbla uppsättningen av breda utsläppslinjer är ganska avgörande bevis på två svarta hål," sade Boroson. ”Om det i själva verket var en chans superposition, måste ett av föremålen vara ganska speciella. En trevlig sak med detta binära svarthålssystem är att vi förutspår att vi kommer att se observerbara hastighetsförändringar inom några år. Vi kan testa vår förklaring att det binära svarthålssystemet är inbäddat i en galax som i sig är resultatet av en sammanslagning av två mindre galaxer, som var och en innehöll en av de två svarta hålen. ”
LEAD IMAGE CAPTION (mer): Konstnärens uppfattning om det binära supermassiva svarthålssystemet. Varje svart hål omges av en skiva av material som gradvis spiraliseras i dess grepp och släpper strålning från röntgenstrålar till radiovågor. De två svarta hålen slutför en bana runt deras masscentrum vart 100 år och reser med en relativ hastighet på 6000 kilometer (3 728 miles) per sekund. (Credit P. Marenfeld, NOAO)
Källa: NOAO
