Når radiogalakser støder sammen, supermassive sorte huller danner tæt bundne par

En undersøgelse, der bruger flere radioteleskoper, bekræfter, at supermassive sorte huller fundet i galaksernes centre kan danne gravitationsbundne par, når galakser smelter sammen.

Avisen offentliggjort i 18. september-udgaven af Natur astronomi kaster lys på en klasse af sorte huller med en masse på op mod en million gange solens masse. Supermassive sorte huller forventes at danne tæt bundne par efter fusionen af ​​to galakser.

"Det dobbelte sorte hul, vi fandt, har den mindste adskillelse af nogen hidtil opdaget gennem direkte billeddannelse, " sagde David Merritt, professor i fysik ved Rochester Institute of Technology, en medforfatter på papiret.

De supermassive sorte huller er placeret i spiralgalaksen NGC 7674, cirka 400 millioner lysår fra jorden, og er adskilt af en afstand mindre end et lysår. Undersøgelsen blev ledet af Preeti Kharb, fra National Center for Radio Astrophysics ved Pune University i Indien og medforfatter af Dharam Vir Lal, også på Pune University og Merritt på RIT.

"Den kombinerede masse af de to sorte huller er omkring 40 millioner gange Solens masse, og omløbsperioden for binæren er omkring 100, 000 år, " sagde Merritt.

En klasse af mindre sorte huller dannes, når massive stjerner eksploderer som supernovaer. En kollision af sorte huller i stjernernes masse førte til den skelsættende opdagelse af gravitationsbølger i 2015 ved hjælp af Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory. De sorte huller var cirka 29 og 36 gange solens masse og kolliderede 1,3 milliarder lysår væk

"En supermassiv binær genererer gravitationsbølger med meget lavere frekvens end den karakteristiske frekvens for stjernemasse-binærer, og dets signal kan ikke detekteres af LIGO, " sagde Merritt.

For at simulere en meget følsom detektor, forskerne brugte en metode til at få radioteleskoper rundt om i verden til at arbejde sammen som et enkelt stort teleskop og opnå en opløsning på cirka 10 millioner gange vinkelopløsningen i det menneskelige øje.

"Ved brug af meget lange baseline interferometriteknikker, to kompakte kilder til radioemission blev detekteret i midten af ​​NGC 7674; de to radiokilder har egenskaber, der vides at være forbundet med massive sorte huller, der opsamler gas, antyder tilstedeværelsen af ​​to sorte huller, " sagde Merritt.

Galaksen, der er vært for det binære supermassive sorte hul, udsender højlydt radiobølger. Detektionen bekræfter en teori, der forudsiger tilstedeværelsen af ​​en kompakt binær i en radiogalakse, der bærer en "Z"-form.

"Denne morfologi menes at være resultatet af de kombinerede virkninger af galaksefusionen efterfulgt af dannelsen af ​​den massive binære, " sagde Merritt.