Vreme čitanja: oko 3 min.
Astronomi mere najteži par crnih rupa
Vreme čitanja: oko 3 min.
Podaci daju moguće objašnjenje za zastoj integracije supermasivne binarne crne rupe.
Skoro svaka masivna galaksija ima supermasivnu crnu rupu u svom centru. Kad se dve galaksije spoje, njihove crne rupe mogu formirati binarni par, što znači da su u vezanoj orbiti jedna s drugom.
Postoji teorija da će se ovakvi parovi neminovno spojiti, ali to nikad nije viđeno. Iako postoje dokazi da se supermasivne crne rupe približavaju jedna drugoj na razdaljinu od nekoliko svetlosnih godina, izgleda da nijedna nije prekoračila tu krajnju distancu, piše EurekAlert.
Preporučujemo
Mrtva zvezda sa „metalnim ožiljkom“ verovatno je ubila i pojela planetu u našoj galaksiji
Raspao se brže nego što se očekivalo: Poslednje slike satelita koji je zastrašio ceo svet
Astronomi decenijama raspravljaju da li je takav događaj moguć. Nova studija donosi nove uvide. Istraživači su koristili podatke teleskopa „Džemini nort“ na Havajima radi analize binarnog sistema supermasivnih crnih rupa u eliptičnoj galaksiji B2 0402+379.
To je jedini takav sistem gde se oba objekta mogu videti odvojeno, sa rekordno malom direktno izmerenom udaljenošću – samo 24 svetlosne godine. Ranije su osmotrene galaksije sa dve supermasivne crne rupe, ali su u tim slučajevima hiljadama svetlosnih godina udaljene jedna od druge, previše daleko da bi bile u vezanoj orbiti.
Iako ova bliska separacija predskazuje silovito spajanje, dalje istraživanje je pokazalo da je par fiksiran na toj distanci duže od tri milijarde godina, dovodeći do pitanja: gde je zapelo?
Da bi bolje razumeli dinamiku ovog sistema i zaustavljenu integraciju, istraživači su pregledali arhivske podatke „Džeminijevog“ multiobjektnog spektografa (GMOS), što im je omogućilo da odrede brzinu zvezda u blizini crnih rupa.
„Tako smo mogli da izračunamo totalnu masu crnih rupa“, kaže Rodžer Romani, profesor fizike na Univerzitetu Stanford. Procena je da binarni sistem ima masu od zapanjujućih 28 milijardi puta kao Sunce, što kvalifikuje taj par za najtežu binarnu crnu rupu dosad izmerenu.
Ne samo da ovo merenje daje dragocen kontekst formiranju binarnog sistema i istoriji njegove galaksije domaćina, već i podržava dugotrajnu teoriju da masa supermasivne binarne crne rupe ima ključnu ulogu u zaustavljanju potencijalnog spajanja.
Razumevanje kako se ovaj binarni sistem formirao može pomoći u predviđanju da li će se i kad integrisati – a nekoliko tragova ukazuje da se par formirao putem više galaktičkih spajanja. B2 0402+379 je „fosilni klaster“, što znači da je rezultat spajanja zvezda i gasa čitavog galaktičkog jata u jednu masivnu galaksiju.
Osim toga, prisustvo dve supermasivne crne rupe, sa ogromnom udruženom masom, sugeriše da su rezultat spajanja više manjih crnih rupa iz više galaksija.
Nakon galaktičkog spajanja, supermasivne crne rupe se ne sudaraju direktno. One proleću jedna pored druge dok se smeštaju u vezanu orbitu. Svako proletanje prenosi energiju od crnih rupa na okolne zvezde. Gubeći energiju, par se sve više približava dok nije na rastojanju od samo nekoliko svetlosnih godina, kad gravitaciono zračenje preuzima kontrolu i one se spajaju.
Ovaj proces je direktno osmotren kod parova crnih rupa zvezdane mase – prvi slučaj je zabeležen 2015. putem detekcije gravitacionih talasa – ali nikad kod binarnog sistema supermasivnog tipa.
S obzirom na izuzetno veliku masu binarnog sistema, izuzetno veliki broj zvezda bi bio potreban da se orbita tog sistema dovoljno uspori da bi separacija bila toliko mala. Izgleda da su crne rupe izbacile skoru svu materiju iz svoje blizine, ostavljajući centar galaksije skoro bez zvezda i gasa. Bez materijala koji bi dalje usporio orbitu binarnog sistema, integracija je zastala u finalnim fazama.
Da li će par prevazići zastoj i spojiti se u perspektivi od više miliona godina, ili će ostati u orbitalnom zatvoru zauvek, tek treba saznati. Ako dođe do spajanja, rezultirajući gravitacioni talasi bi bili stotinu miliona puta jači nego kod spajanja crnih rupa zvezdane mase.
Moguće je da par prevaziđe finalnu distancu putem još jednog galaktičkog spajanja, koje bi ubacilo dodatni materijal, ili treću crnu rupu, radi usporavanja orbite binarnog sistema u dovoljnoj meri za spajanje. Međutim, pošto je B2 0402+379 fosilni klaster, još jedno galaktičko spajanje nije verovatno.
(Telegraf Nauka/EurekAlert)
Povezane vesti
Najnovija saznanja o neutronskim zvezdama: Gornja granica mase ispitana u novoj studiji
Identifikovana dva od najranijih gradivnih blokova Mlečnog puta
Šta je bilo prvo – crne rupe ili galaksije?
Crne rupe veličine atoma sa početka vremena možda proždiru zvezde iznutra
Nauka Telegraf zadržava sva prava nad sadržajem. Za preuzimanje sadržaja pogledajte uputstva na stranici Uslovi korišćenja.
