Dzięki systemowi radioteleskopów VLBA astronomowie po raz pierwszy w historii zaobserwowali ruch orbitalny dwóch supermasywnych czarnych dziur w centrum odległej galaktyki.
Astronomowie oszacowali, że zaobserwowane dwie czarne dziury mają łączną masę około 15 miliardów razy większą od naszego Słońca i są prawdopodobnie oddalone od siebie jedynie o około 24 lata świetlne.
- Jest to pierwsza para czarnych dziur, które mogą być postrzegane jako oddzielne obiekty poruszające się względem siebie. Oznacza to, że jest to pierwszy zaobserwowany układ podwójny czarnych dziur – powiedział Greg Taylor z Uniwersytetu w Nowym Meksyku (UNM). Astronom dodał, że wielu jego kolegów uważało, że taki układ nie powinien istnieć i jak dotąd nikomu nie udało się go zaobserwować.
Supermasywne czarne dziury o masie milionów lub miliardów razy większej od masy Słońca znajdują się w centrach większości galaktyk. Obecność dwóch takich potworów w centrum jednej galaktyki oznacza, że galaktyka ta połączyła się w przeszłości z inną galaktyką. W takich przypadkach dwie czarne dziury mogą wreszcie połączyć się w jedną wytwarzając przy tym fale grawitacyjne, które rozejdą się po całym Wszechświecie.
Układ podwójny supermasywnych czarnych dziur został zaobserwowany w galaktyce eliptycznej oznaczonej 0402+379. Galaktyka ta oddalona jest od Układu Słonecznego o około 750 milionów lat świetlnych. Po raz pierwszy została dostrzeżona w 1995 roku. Badano ją w 2003 i 2005 roku przy pomocy systemu dziesięciu radioteleskopów VLBA (Very Long Baseline Array).
Wszystkie dziesięć anten VLBA współpracuje jako pojedynczy teleskop o największej mocy rozdzielczej dostępnej dla astronomii. Ta niezwykła moc umożliwia naukowcom dokonywanie bardzo dokładnych pomiarów obiektów na niebie. Obserwatorium to podlega pod National Radio Astronomy Observatory.
Ostatnie odkrycie, które Taylor, Karishma Bansal oraz ich współpracownicy ogłosili w „Astrophysical Journal”, opiera się na nowych obserwacjach przy pomocy VLBA z lat 2009 i 2015 wraz z ponowną analizą z wcześniejszych obserwacji. Praca ta potwierdza istnienie układu dwóch czarnych dziur krążących wokół siebie. Pierwsze obliczenia naukowców wskazują, że ich kres orbitalny wynosi około 30 000 lat.
- Musimy nadal obserwować tę galaktykę, aby poprawić nasze zrozumienie orbity i mas czarnych dziur – wyjaśnił Taylor. - Ta para czarnych dziur daje nam pierwszą szansę zbadania tego, jak takie systemy się zachowują – dodał.
Astronomowie mają nadzieję odkryć inne, podobne systemy. Połączenie galaktyk, w wyniku którego powstaje supermasywna czarna dziura lub dwie supermasywne czarne dziury w pobliżu siebie, jest uważane za powszechny proces we Wszechświecie.
- Teraz, gdy udało się zmierzyć ruch orbitalny w jednej z takich par, będziemy szukać podobnych układów. Może uda się znaleźć inne, łatwiejsze do nauki – powiedziała Karishma Bansal z UNM.
Źródło: Astrophysical Journal, National Radio Astronomy Observatory, fot. National Radio Astronomy Observatory
