Поговоріть про жорстке сусідство! Навіть чорні діри не вітаються в галактиці CID-42, розташованій приблизно від 4 мільярдів світлових років від Землі. Це явище, відоме як відверта чорна діра, відбувається внаслідок "удару" гравітаційної хвилі від злиття двох чорних дір.
Незважаючи на те, що ця подія може бути рідкісною, це може означати, що у величезних просторах між галактиками можуть виявлятися гігантські чорні діри.
"Ці чорні діри були б нам невидимими", - сказала Лора Блеча з Гарвардського центру астрофізики, співавтор нового дослідження, "тому що вони спожили весь газ, що їх оточує, після викидання з їхньої домашньої галактики".
Попередні перегляди CID-42 виявили яскраве джерело рентгенівського випромінювання, ймовірно, спричинене перегрітим матеріалом навколо однієї або декількох надмасивних чорних дір. Однак астрономи не змогли розрізнити, чи рентгенівські промені надходили від одного або обох оптичних джерел, оскільки Чандра не був спрямований безпосередньо на CID-42, даючи джерело рентгенівського випромінювання, яке було менш гострим, ніж зазвичай.
Нові дані допомагають уточнити, що рентгенівські промені надходили лише з одного з джерел. Команда вважає, що коли зіткнулися дві галактики, зіткнулися і надмасивні чорні діри в центрі кожної галактики. Дві чорні діри потім злилися, утворюючи єдину чорну діру, яка відскочила від гравітаційних хвиль, спричинених зіткненням, що дало щойно злитій чорній дірі достатньо великий удар, щоб вона врешті-решт вирвалася з галактики.
"Важко повірити, що надмасивна чорна діра, яка важить мільйони разів більше маси Сонця, може взагалі переміститися, не кажучи вже про те, що вона вибухнула з галактики з величезною швидкістю", - сказала Франческа Сівано з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (CfA ), який очолив нове дослідження. "Але ці нові дані підтримують ідею, що гравітаційні хвилі - пульсації в тканині космосу, вперше передбачені Альбертом Ейнштейном, але ніколи не виявлені безпосередньо - можуть виявити надзвичайно потужну силу".
Майже століття тому Альберт Ейнштейн сформулював сучасний набір рівнянь - загальної відносності -, які використовуються для опису сили тяжіння.
"Рівняння Ейнштейна настільки складні, що нам вдалося їх точно вирішити лише кілька років тому для відносно простої системи з двох чорних дір на зв'язаній орбіті", - сказав співавтор Аві Лоб з Гарвардського центру астрофізики. “Така система утворюється природно в результаті злиття двох галактик, кожна з яких розміщує в своєму центрі єдину чорну діру. Точне рішення рівнянь Ейнштейна, отримане за допомогою складних комп’ютерних алгоритмів, показує, що дві чорні діри зливаються в єдину чорну діру, яку виштовхують у бажаному напрямку, як ракета, завдяки спрямованому випромінюванню гравітаційних хвиль, які служать речовиною, що виходить від вихлопу ракети ».
Якщо CID-42 справді був створений цим механізмом, він забезпечує першу спостережну валідацію рівнянь Ейнштейна в недослідженому режимі динамічної сильної сили тяжіння, що відповідає за удари гравітаційних хвиль.
Додаткові дані наземного телескопа Magellan і дуже великих телескопів в Чилі надали спектр, який передбачав, що два джерела в CID-42 рухаються один від одного зі швидкістю не менше 5 мільйонів кілометрів на годину (3 мільйони миль на годину).
Є два інші можливі пояснення того, що відбувається в CID-42. Можна було б зіткнутися між трьома надмасивними чорними дірами, в результаті чого найлегша буде викинута. Інша ідея полягає в тому, що CID-42 містить дві надмасивні чорні діри, що спірально спрямовуються одна на одну, а не одну, яка швидко віддаляється.
Обидва цих почергових пояснень вимагають, щоб принаймні одна із надмасивних чорних дір була дуже затемнена, оскільки спостерігається лише одне яскраве джерело рентгенівських променів. Таким чином, дані Чандри підтримують ідею відхилення чорної діри через гравітаційних хвиль.
Ці результати з'являться у випуску "Астрофізичного журналу" за 10 червня.
Прочитайте документи команди:
Чандра Спостереження високої роздільної здатності CID-42, кандидата, що повертається до SMBH
Обмеження щодо природи CID-42: відвідний удар або супермасивна пара з чорним отвором?
Джерело: НАСА, Чандра
