Et supermassivt sort hul oplyste en kollision af to mindre sorte huller

Kategori: Plads Udsendt 26. juni

Astronomer fra Caltech har rapporteret, at de har observeret en kollision mellem to sorte huller. Normalt er sådan en begivenhed usynlig, men denne gang hjalp et mere massivt sort hul, der sad i nærheden, med at oplyse de to andre, da de stødte sammen. Hvis det bekræftes, vil resultaterne, offentliggjort i Physical Review Letters , ville være de første optiske observationer, der nogensinde er lavet af en sort hul-fusion.

Hvad skete der: Fusionen blev først opdaget i maj 2019 og døbt S190521g, og fusionen skete omkring 4 milliarder lysår væk, i nærheden af ​​et supermassivt sort hul kaldet J1249+3449. Dette objekt er 100 millioner gange mere massivt end solen med en diameter, der er omtrent på størrelse med Jordens kredsløb omkring solen.

De to mindre sorte huller, hver omkring 150 gange mere massiv end solen, snublede ind i supermassivets tilvækstskive: en hvirvel af stjerner, gas og støv, der langsomt bliver suget mod sin begivenhedshorisont, ud over hvilken ikke engang lys kan undslippe .

Da de to mindre sorte huller kolliderede, sendte kraften det sammensmeltede objekt slyngende ud af tilvækstskiven med omkring 700.000 kilometer i timen, beregner forskerne. Da det susede ud i rummet, lyste det sammensmeltede sorte hul den omgivende gas i skiven op og producerede lys, der var en billion gange stærkere end solen.

Hvordan astronomer forbandt fusionen med det supermassive sorte hul: S190521g, som mange andre sorte hul-fusioner, producerede krusninger i rum-tid, der blev opdaget på Jorden af ​​LIGO, et gravitationsbølgeobservatorium. Da disse observationer kom, blev der sendt en automatiseret alarm ud til verdens teleskoper for at se, om de optisk kunne observere begivenheder på nattehimlen, der kunne falde sammen med fusionen. Omkring 34 dage senere opdagede Zwicky Transient Facility i Californien lyset produceret af fusionsbegivenheden, og videnskabsmænd fulgte et brændende spor tilbage til J124942.3+344929.

Implikationerne: Sorte huller formodes ikke at være synlige, men disse nye fund tyder på, at vi faktisk kan visualisere disse objekter ved at observere det omgivende stof, de lyser op. Det er ikke så forskelligt fra, hvordan Event Horizon Telescope tog det nu berømte billede af et supermassivt sort hul , som udkom sidste år. Det billede er ikke ligefrem selve det sorte hul, men derimod den glødende gas og støv, der grænser op til dets begivenhedshorisont.

Etablering af en måde at nøje observere sorte huls fusioner i accretion disks kan give os mulighed for at besvare spørgsmål om, hvordan stof interagerer med disse objekter, og om en fusion kan forudsiges, før den sker. Caltech-teamet mener, at det er muligt, at disse sorte huller var resultatet af en lang kæde af tidligere fusioner - og S190521g var simpelthen den seneste.

Hvad er det næste: Resultaterne mangler stadig at blive bekræftet. Astronomer vil lave en mere detaljeret analyse af S190521g for at se, om fusionen og opblussen forbundet med J124942.3+344929 virkelig er forbundet.