Et supermassivt sort hull lyste opp en kollisjon av to mindre sorte hull

Kategori: Rom Lagt ut 26. juni

Astronomer fra Caltech har rapportert at de har observert en kollisjon mellom to sorte hull. Normalt er en slik hendelse usynlig, men denne gangen bidro et mer massivt svart hull i nærheten til å lyse opp de to andre da de kolliderte. Hvis bekreftet, funnene, publisert i Physical Review Letters , ville være de første optiske observasjonene som noen gang er gjort av en sammenslåing av svarte hull.

Hva skjedde: Fusjonen ble først oppdaget i mai 2019 og kalt S190521g, og skjedde omtrent 4 milliarder lysår unna, i nærheten av et supermassivt sort hull kalt J1249+3449. Dette objektet er 100 millioner ganger mer massivt enn solen, med en diameter som er omtrent på størrelse med jordens bane rundt solen.

De to mindre sorte hullene, hvert av dem omtrent 150 ganger mer massive enn solen, snublet inn i supermassivets akkresjonsskive: en virvel av stjerner, gass og støv som sakte blir sugd mot hendelseshorisonten, utover som ikke engang lys kan unnslippe .

Da de to mindre sorte hullene kolliderte, sendte kraften den sammenslåtte gjenstanden susende ut av akkresjonsskiven i omtrent 700 000 kilometer i timen, beregner forskerne. Da det satte fart ut i verdensrommet, lyste det sammenslåtte sorte hullet opp den omkringliggende gassen i skiven, og produserte lys som var en billion ganger sterkere enn solen.

Hvordan astronomer koblet sammenslåingen med det supermassive sorte hullet: S190521g, som mange andre sammenslåinger av svarte hull, produserte krusninger i rom-tid som ble oppdaget på jorden av LIGO, et gravitasjonsbølgeobservatorium. Da disse observasjonene kom inn, ble et automatisert varsel sendt ut til verdens teleskoper for å se om de optisk kunne observere hendelser på nattehimmelen som kunne falle sammen med sammenslåingen. Omtrent 34 dager senere oppdaget Zwicky Transient Facility i California lyset som ble produsert av sammenslåingsarrangementet, og forskere fulgte en brennende sti tilbake til J124942.3+344929.

Implikasjonene: Sorte hull er ikke ment å være synlige, men disse nye funnene antyder at vi faktisk kan visualisere disse objektene ved å observere det omkringliggende stoffet de lyser opp. Det er ikke så forskjellig fra hvordan Event Horizon Telescope tok det nå kjente bildet av et supermassivt sort hull , som ble utgitt i fjor. Det bildet er ikke akkurat det sorte hullet i seg selv, men snarere den glødende gassen og støvet som grenser til hendelseshorisonten.

Etablering av en måte å nøye observere sammenslåinger av svarte hull i akkresjonsdisker kan tillate oss å svare på spørsmål om hvordan materie interagerer med disse objektene, og om en fusjon kan forutsies før den skjer. Caltech-teamet tror det er mulig disse sorte hullene var et resultat av en lang kjede av tidligere fusjoner – og S190521g var rett og slett den siste.

Hva blir det neste: Funnene må fortsatt bekreftes. Astronomer vil gjøre en mer detaljert analyse av S190521g for å se om fusjonen og fakkelen knyttet til J124942.3+344929 virkelig henger sammen.