Астрономи знайшли дві надмасивні чорні діри, розташовані дуже близько одна до одної

Підпишіться на наукову розсилку Wonder Theory від CNN. Досліджуйте Всесвіт із новинами про дивовижні відкриття, наукові досягнення тощо.

CNN
–

Було помічено дві надмасивні чорні діри, які живляться космічним матеріалом, коли дві галактики зливаються у віддаленому космосі. Це найближчі зіткнення чорних дір, які коли-небудь спостерігали астрономи.

Астрономи виявили пару під час використання Великої міліметрової/субміліметрової матриці телескопів Атакама, або ALMA, у пустелі Атакама на півночі Чилі, щоб спостерігати за двома об’єднаними галактиками на відстані приблизно 500 мільйонів світлових років від Землі.

Дві чорні діри росли поруч поблизу центру об’єднаної галактики. Вони зустрілися, коли зіткнулися головні галактики, відомі як UGC 4211.

Один у 200 мільйонів разів більший за наше Сонце, а інший у 125 мільйонів разів більший за масу нашого Сонця.

Хоча самі чорні діри не видно безпосередньо, обидві вони були оточені яскравими скупченнями зірок і теплим сяючим газом — і все це притягнуто силою тяжіння дір.

З часом вони почнуть обертатися навколо один одного, зрештою стикаючись один з одним і створюючи єдину чорну діру.

При спостереженні на різних довжинах хвиль світла чорні діри розташовані найближче одна до одної з усіх, які вчені коли-небудь бачили — лише приблизно за 750 світлових років від нас, що відносно близько в астрономічних термінах.

Результати були оприлюднені на 241-му засіданні Американське астрономічне товариство Відбувся цього тижня в Сіетлі та опублікований у понеділок у Листи астрофізичного журналу.

Відстань між чорними дірами “досить близька до межі, яку ми можемо виявити, тому це так захоплююче”, – сказала співавтор дослідження К’яра Мінгареллі, науковий співробітник Центру обчислювальної астрофізики в Нью-Йорку. , в поточній ситуації.

Злиття галактик частіше трапляються у далекому Всесвіті, тому їх важко побачити за допомогою наземних телескопів. Але чутливість ALMA змогла спостерігати їхні активні галактичні ядра — яскраві, компактні області в галактиках, де речовина обертається навколо чорних дір. Астрономи були здивовані, виявивши замість однієї чорної діри двійкову пару чорних дір, які живляться газом і пилом від злиття галактик.

«Наше дослідження виявило одну з найближчих пар чорних дір до злиття галактик, і оскільки ми знаємо, що злиття галактик більш поширені у далекому Всесвіті, ці подвійні чорні діри також можуть бути більш поширеними, ніж вважалося раніше», — провідний автор дослідження Майкл. Косс, старший науковий співробітник Інституту наукових досліджень Еврика в Окленді, штат Каліфорнія, у заяві.

«Те, що ми щойно досліджували, — це джерело, яке знаходиться на останній стадії зіткнення, тож те, що ми бачимо, передвіщає це злиття, а також дає нам уявлення про взаємозв’язок між чорними дірами, які зливаються, ростуть і зрештою створюють гравітаційні хвилі», – сказав Косс. .

Якщо пари чорних дір, а також злиття галактик, що призвело до їх створення, зустрічаються у Всесвіті частіше, ніж вважалося раніше, це може мати наслідки для майбутніх досліджень гравітаційних хвиль. Гравітаційні хвилі, або хвилі простору-часу, виникають під час зіткнення чорних дір.

Для зіткнення цієї конкретної пари чорних дір знадобилося б кілька сотень мільйонів років, але розуміння, отримане в результаті цього спостереження, може допомогти вченим краще оцінити, скільки пар чорних дір у Всесвіті наближаються до зіткнення.

Співавтор дослідження Езекіель Трейстер, астроном з Католицького університету Чилі в Сантьяго, Чилі, йдеться в заяві. «Якщо це так, то в найближчому майбутньому ми будемо спостерігати повторювані гравітаційні хвилі, спричинені злиттям цих об’єктів у Всесвіті».

Космічні телескопи, такі як Хаббл і рентгенівська обсерваторія Чандра, а також наземні телескопи, такі як Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії, також розташований у пустелі Атакама, і телескоп WM Keck на Гаваях, також спостерігали UGC 4211 через різні довжини хвиль. світло, щоб забезпечити більш детальний огляд і розрізнення чорних дір.

«Кожна довжина хвилі розповідає окрему частину історії», — сказав Трейстер. «Усі ці дані разом дали нам більш чітке уявлення про те, як такі галактики, як наша, виявилися такими, якими вони є, і якими вони стануть у майбутньому».

Більш детальне розуміння останніх етапів злиття галактик може дати більше розуміння того, що станеться, коли наша галактика Чумацький Шлях зіткнеться з галактикою Андромеди приблизно через 4,5 мільярда років.