Bir sanatçının çarpışmak üzere olan iki kara delik izlenimi.
Yeni gözlemler ve analizler, aralarında sadece 750 ışıkyılı bulunan ve bir galaksi birleşmesinin ardından birbirlerinin etrafında dönerken yaklaşan iki Goliath kara deliğini ortaya koyuyor.
Flatiron Enstitüsü’nden gökbilimciler ve meslektaşları, dehşet verici bir toplantıya giden iki hayalet Golyat gördüler. Gökbilimciler, 9 Ocak’ta Seattle’daki bir Amerikan Astronomi Topluluğu toplantısında ve ABD’de yayınlanan bir makalede, yeni bulunan süper kütleli kara delik çiftinin şimdiye kadar görülen çarpışmaya en yakın olanlar olduğunu duyurdu. Astrofizik Dergi Mektupları.
Sadece 750 ışıkyılı uzaklıkta kozmolojik açıdan birbirine yakın olsalar da, süper kütleli kara delikler birkaç yüz milyon yıl daha birleşmeyecek. Bu arada, astronomların keşfi, evrende kaç tane süper kütleli kara deliğin de çarpışmaya yaklaştığına dair daha iyi bir tahmin sağlıyor.
Bu sanatçının tasarımı, geç aşamadaki bir galaksi birleşmesini ve onun yeni keşfedilen iki merkezi kara deliğini gösteriyor. İkili karadelikler, çoklu dalga boylarında şimdiye kadar gözlemlenen birbirine en yakın olanlardır. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)
Bu iyileştirilmiş kafa sayısı, bilim adamlarının uzay-zamandaki yoğun dalgaların evren çapındaki korosunu dinlemelerine yardımcı olacaktır.[{” attribute=””>gravitational waves, the largest of which are products of supermassive black holes close to collision in the aftermath of galaxy mergers. Detecting that gravitational-wave background will improve estimates of how many galaxies have collided and merged in the universe’s history.
The short distance between the newly discovered black holes “is fairly close to the limit of what we can detect, which is why this is so exciting,” says study co-author Chiara Mingarelli, an associate research scientist at the Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics in New York City.
Due to the small separation between the black holes, the astronomers could only differentiate between the two objects by combining many observations from seven telescopes, including NASA’s Hubble Space Telescope. (Although supermassive black holes aren’t directly visible through an optical telescope, they are surrounded by bright bunches of luminous stars and warm gas drawn in by their gravitational pull.)
Telescope observations of two newly discovered supermassive black holes on a collision course. Their host galaxy, left, is a mash-up of two galaxies that have collided. The pink box shows the location of the supermassive black holes. Close observation of the pair, right, reveals two distinct black holes (white spots) only 750 light-years apart. Credit: M.J. Koss et al.
The astronomers found the pair quickly once they started looking, which means that close-together supermassive black holes “are probably more common than we think, given that we found these two and we didn’t have to look very far to find them,” Mingarelli says.
The newly identified supermassive black holes inhabit a mash-up of two galaxies that collided around 480 million light-years away from Earth. Gargantuan black holes live in the heart of most galaxies, growing bigger by gobbling up surrounding gas, dust, stars, and even other black holes. The two supermassive black holes identified in this study are true heavyweights: They clock in at 200 million and 125 million times the mass of our sun.
The black holes met as their host galaxies smashed into each other. Eventually they will begin circling each other, with the orbit tightening as gas and stars pass between the two black holes and steal orbital energy. Ultimately the black holes will start producing gravitational waves far stronger than any that have previously been detected, before crashing into each other to form one jumbo-size black hole.
Bu sanatçının tasarımı, geç aşamadaki bir galaksi birleşmesini ve onun yeni keşfedilen iki merkezi kara deliğini gösteriyor. İkili karadelikler, çoklu dalga boylarında şimdiye kadar gözlemlenen birbirine en yakın olanlardır. Kredi:[{” attribute=””>ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Koss et al (Eureka Scientific), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Prior observations of the merging galaxies saw only a single supermassive black hole: Because the two objects are so close together, scientists couldn’t definitively tell them apart using a single telescope. The new survey, led by Michael J. Koss of Eureka Scientific in Oakland, California, combined 12 observations made on seven telescopes on Earth and in orbit. Although no single observation was enough to confirm their existence, the combined data conclusively revealed two distinct black holes.
“It’s important that with all these different images, you get the same story — that there are two black holes,” says Mingarelli, when comparing this new multi-observation research with previous efforts. “This is where other studies [of close-proximity supermassive black holes] geçmişte düştü. İnsanlar onları takip ettiğinde, sadece bir kara delik olduğu ortaya çıktı. [This time we] birçok gözlem var, hepsi de aynı fikirde.”
İki süper kütleli kara deliğin ve bunlara karşılık gelen temsili zaman ve uzamsal ölçeklerin birleşmesini sağlayan en önemli aşamaların ve kritik fiziksel mekanizmaların şematik gösterimi. Kredi: José Utreras/Ezequiel Treister, Astrofizik ve İlişkili Teknolojiler Merkezi (CATA); Michael Koss (Eureka Scientific), ve ark.
Mingarelli, o ve Flatiron Enstitüsü’nü ziyaret eden bilim adamı Andrew Casey-Clyde, yeni gözlemleri evrenin birleşen süper kütleli kara deliklerin popülasyonunu tahmin etmek için kullandı ve bunun “şaşırtıcı derecede yüksek olabileceğini” buldu. Büyük miktarda ultra güçlü yerçekimi dalgaları üreten çok sayıda süper kütleli kara delik çiftinin var olduğunu tahmin ediyorlar. Tüm bu yaygara, yüksek bir yerçekimi dalgası arka planıyla sonuçlanmalı ve popülasyonun daha küçük olmasına göre çok daha kolay tespit edilmelidir. Mingarelli, yerçekimi dalgalarının arka plan gevezeliklerinin ilk tespitinin bu nedenle “çok yakında” gelebileceğini söylüyor.
Referans: “UGC 4211: Yerel Evrende 230 adet Nükleer Ayrılmada Onaylanmış Bir Çift Aktif Galaktik Çekirdek”, yazan Michael J. Koss, Ezequiel Treister, Darshan Kakkad, J. Andrew Casey-Clyde, Taiki Kawamuro, Jonathan Williams, Adi Foord, Benny Trakhtenbrot, Franz E. Bauer, George C. Privon, Claudio Ricci, Richard Mushotzky, Loreto Barcos-Munoz, Laura Blecha, Thomas Connor, Fiona Harrison, Tingting Liu, Macon Magno, Chiara MF Mingarelli, Francisco Muller-Sanchez, Kyuseok Oh , T. Taro Shimizu, Krista Lynne Smith, Daniel Stern, Miguel Parra Tello ve C. Megan Urry, 9 Ocak 2023, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca8f0