Астрономи оголосили про відкриття надмасивних подвійних чорних дір

Астрономи оголосили про відкриття надмасивних подвійних чорних дір


Дві надмасивні чорні діри обертаються одна навколо одної в подвійній системі. Вони в 10 разів ближче один до одного, ніж чорні діри в єдиній іншій відомій надмасивній подвійній системі чорних дір. Авторство і права: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Команда дослідників з Університету Пердью та інших установ виявила надмасив[{” attribute=””>black hole binary system, one of only two known such systems. The two black holes, which orbit each other, likely weigh the equivalent of 100 million suns each. One of the black holes powers a massive jet that moves outward at nearly the speed of light. The system is so far away that the visible light seen from Earth today was emitted 8.8 billion years ago.

The two are only between 200 AU and 2,000 AU apart, at least 10 times closer than the only other known supermassive binary black hole system. One AU is the distance from the Earth to the sun, which is about 150 million kilometers (93 million miles) or 8.3 light minutes.

The close separation is significant because such systems are expected to merge eventually. That event will release a massive amount of energy in the form of gravitational waves, causing ripples in space in every direction (and oscillations in matter) as the waves pass through.

Finding systems like this is also important for understanding the processes by which galaxies formed and how they ended up with massive black holes at their centers.

Короткий опис методів

Дослідники випадково виявили систему, коли помітили повторювану синусоїдну картину в її змінах радіояскравості з часом, на основі даних, отриманих після 2008 року. Подальший пошук історичних даних показав, що система також змінювалася таким же чином наприкінці 1970-х років до початку 1980-х років. Такий тип варіації — це саме те, чого дослідники очікували, якщо на струменеве випромінювання однієї чорної діри впливає ефект Доплера через її орбітальний рух, коли вона обертається навколо іншої чорної діри. Метью Лістер з Наукового коледжу Університету Пердью та його команда знімали систему з 2002 по 2012 рік, але радіотелескопу команди не вистачає роздільної здатності, щоб розрізняти окремі чорні діри на такій великій відстані. Його дані зображення підтримують сценарій бінарної чорної діри, а також надають кут орієнтації струменевого потоку, який є критичним компонентом моделі статті для змін, викликаних Доплером.

Дві надмасивні чорні діри обертаються одна навколо одної

У циклічній анімації цього художника видно дві надмасивні чорні діри, які обертаються одна навколо одної. Більш масивна чорна діра, маса якої в сотні мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, випускає струмінь, який змінює свою видиму яскравість, коли дует обертається один над одним. Астрономи знайшли докази цього сценарію в квазарі під назвою PKS 2131-021 після аналізу радіоспостережень за 45 років, які показують, що система періодично тьмяніє та світлішає. Вважається, що спостережувана циклічна картина спричинена орбітальним рухом струменя. Авторство і права: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Експертиза професора Purdue

Метью Лістер, професор фізики та астрономії Наукового коледжу Університету Пердью, спеціалізується на своїх дослідженнях у таких областях: активні ядра галактик, астрофізичні струмені та удари, квазари та об’єкти BL Lacertae, вузьколінійні галактики Сейферта I, дуже довга базова інтерферометрія.

Детальніше про це дослідження:

Посилання: «Непередбачувана феноменологія Blazar PKS 2131–021: унікальний супермасивний бінарний кандидат на чорну діру» С. О’Ніл, С. Кільманн, ACS Readhead, MF Aller, RD Blandford, I. Liodakis, ML Lister, P. Мроз, CP O’Dea, TJ Pearson, V. Ravi, M. Vallisneri, KA Cleary, MJ Graham, KJB Grainge, MW Hodges, T. Hovatta, A. Lähteenmäki, JW Lamb, TJW Lazio, W. Max-Moerbeck , В. Павліду, Т. А. Принс, Р. А. Рівз, М. Торнікоскі, П. Вергара де ла Парра та Я. Зенсус, 23 лютого 2022 р., The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac504b

Фінансування: Підтримка програми MOJAVE включає





Source link

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.