Naukowcy od dawna wysuwali teorię, że supermasywne czarne dziury mogą wędrować przez kosmos, jednak złapanie ich na gorącym uczynku okazało się trudne.
Teraz zespół naukowców zidentyfikował najwyraźniejszy jak dotąd przypadek supermasywnej czarnej dziury w ruchu. Ich wyniki zostały opublikowane w The Astrophysical Journal.
Dominic Pesce, astronom z Centrum Astrofizyki, który kierował badaniami, i jego współpracownicy pracowali nad obserwacjami tego rzadkiego zjawiska przez ostatnie pięć lat, porównując prędkości supermasywnych czarnych dziur i galaktyk.
Naukowcy zadali sobie pytanie, czy prędkości czarnych dziur są takie same jak prędkości ich galaktyk macierzystych. Oczekują, że będą miały takie same prędkości. Jeżeli jest inaczej będzie to oznaczać, że doszło do zakłócenia czarnej dziury.
W ramach swoich poszukiwań zespół zbadał początkowo 10 odległych galaktyk i supermasywnych czarnych dziur w ich jądrach. Specjalnie zbadali czarne dziury, które zawierają wodę w swoich dyskach akrecyjnych.
Gdy woda krąży wokół czarnej dziury, wytwarza podobną do lasera wiązkę promieniowania radiowego, znaną jako maser. Pesce mówi, że masery, badane z wykorzystaniem połączonej sieci anten radiowych przy użyciu techniki znanej jako interferometria wielkobazowa (VLBI), mogą pomóc w bardzo dokładnym pomiarze prędkości czarnej dziury.
Technika ta pomogła zespołowi ustalić, że 9 na 10 supermasywnych czarnych dziur było w spoczynku, ale jedna wyróżniała się i wydawała się być w ruchu.
Zlokalizowana 230 mln lat świetlnych od Ziemi czarna dziura znajduje się w centrum galaktyki J0437+2456. Jej masa jest około trzy miliony razy większa od masy Słońca.
Korzystając z obserwacji uzupełniających w Obserwatoriach Arecibo i Gemini, zespół potwierdził swoje wstępne ustalenia. Supermasywna czarna dziura porusza się z prędkością około 180 000 km/h wewnątrz galaktyki J0437+2456.
Nie wiadomo jednak, co powoduje ten ruch. Zespół podejrzewa, że są dwie możliwości.
Być może obserwujemy następstwa połączenia dwóch supermasywnych czarnych dziur. W wyniku takiego połączenia nowo narodzona czarna dziura może się cofnąć, a my możemy ją obserwować w trakcie odrzutu lub gdy ponownie się uspokoją – mówi Jim Condon, radioastronom z National Radio Astronomy Observatory, który brał udział w badaniach.
Istnieje jednak jeszcze inna, być może nawet bardziej ekscytująca możliwość: czarna dziura może być częścią układu podwójnego. Jednak detekcja układu podwójnego supermasywnych czarnych dziur nie jest łatwa.
Ostatecznie jednak będą potrzebne dalsze obserwacje, aby ustalić prawdziwą przyczynę niezwykłego ruchu tej supermasywnej czarnej dziury.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Astronomers Detect a Black Hole on the Move
A Restless Supermassive Black Hole in the Galaxy J0437+2456
Źródło: CfA
Na ilustracji: Galaktyka J0437+2456. Źródło: Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
