För första gången har den mest extrema kollisionen som inträffat i kosmos observerats. Om kärnorna är tillräckligt massiva kan de supermassiva svarta hålen fastna i gravitationsattraktion. Smälter de svarta hålen till ett supersupermassivt svart hål? Snurrar de två supermassiva svarta hålen, rekylar och spränger sedan bort från varandra? Det verkar som om båda är möjliga, men astronomer har nu observationsbevis för att ett svart hål sprängs bort från sin modergalax efter att ha kolliderat med en större kusin.
De flesta galaxer i det observerbara universum innehåller supermassiva svarta hål i sina kärnor. Vi vet att de gömmer sig inuti galaktiska kärnor eftersom de har en enorm gravitationsdominans över den rymdsregionen och suger bort stjärnor som kretsar för nära. Nya observationer av galaktiska kärnor visar snabbt roterande stjärnor runt något osynligt. Vid beräkning av stjärns omloppshastigheter har man drömt att den osynliga kroppen de kretsar om är något mycket massivt; ett supermassivt svart hål på hundratals miljoner solmassor. De är också källan till ljusa kvasarer i aktiva, unga galaxer.
Nu har samma forskargrupp som gjorde den häpnadsväckande upptäckten av strukturen för en molekylär torus i svart hål genom att analysera utsläpp av ekat ljus från en röntgenstråling (härrör från stjärnmaterial som faller in i det supermassiva svarta hålets ackretionsskiva) observerat en av dessa supermassiva svarta hål som sparkas ut från sin modergalax. Vad orsakade denna otroliga händelse? En kollision med ett annat, större supermassivt svart hål.
Stefanie Komossa och hennes team från Max Planck-institutet för utomjordisk fysik (MPE) gjorde upptäckten. Detta arbete kommer att publiceras i Astrofysiska tidskriftsbrev den 10 maj, verifierar något som bara har modellerats i datorsimuleringar. Modeller förutspår att när två snabbt roterande svarta hål börjar smälta ut strålar gravitationsstrålning genom de kolliderande galaxerna. Eftersom vågorna huvudsakligen släpps ut i en riktning, tros de svarta hålen dra tillbaka - ungefär som kraften som följer med skjutvapen. Situationen kan också betraktas som två snurrande toppar, närmare och närmare tills de möts. På grund av deras höga vinkelmoment, upplever topparna en "kick", och snabbt matar ut topparna i motsatta riktningar. Detta är i huvudsak vad två supermassiva svarta hål tros göra, och nu har denna rekyl observerats. Dessutom har det utkastade svarta hålets hastighet uppmättts genom att analysera de breda spektroskopiska utsläppslinjerna för den heta gasen som omger det svarta hålet (dess ackretionsskiva). Det utkastade svarta hålet rör sig med en hastighet av 2650 km / s (1647 mi / s). Tillbehörsskivan kommer att fortsätta mata det rekylade svarta hålet i många miljoner år på sin resa genom rymden ensam.
Som stöd för bevisen på att detta verkligen är ett rekylande supermassivt svart hål, analyserade Komossa modergalaxen och hittade varmgas som avger röntgenstrålar från den plats där kollisionen med det svarta hålet ägde rum.
Nu hoppas Komossa och hennes team att besvara de frågor som denna upptäckt har skapat: Har galaxer och svarta hål bildats och utvecklats gemensamt i det tidiga universum? Eller fanns det en population av galaxer som hade berövats deras centrala svarta hål? Och i så fall, hur skilde sig utvecklingen av dessa galaxer från galaxerna som behöll sina svarta hål?
Det hoppas att observatoriernas sammansatta insatser på jorden och i rymden kan användas för att hitta fler av dessa "superkicks" och börja svara på dessa frågor. Upptäckten av gravitationsvågor kommer också att hjälpa, eftersom denna kollisionshändelse förutsägs tvätta universum i kraftfulla gravitationsvågor.
Källa: MPE News
