Gökbilimciler az önce efsanevi bir çarpışmanın eşiğinde iki süper kütleli kara delik keşfettiler: ScienceAlert

Gökbilimciler, Büyük Patlama’dan sadece 3 milyar yıl sonra dev bir cisimde gerçekleşmeyi bekleyen kozmik bir çarpışma tespit ettiler.

J0749 + 2255 olarak adlandırılan galaksi aslında iki galaksinin bir araya gelmesinden oluşuyor ve süper kütleli bir kara deliği değil, iki tane var. Tesadüf eseri bu iki kara delik, yalnızca 10.000 ışıkyılı gibi nispeten küçük bir mesafeyle ayrılmış bir çarpışma rotasındadır.

Bu, yakın bir karadelik çarpışmasına ilk kez tanık olmuyoruz, ancak J0749+2255 nadir bulunan bir mücevher. Evrenin erken dönemlerinde tespit edilen her iki kara delik de çok aktif kuasarlardır.

Bu, bilim adamlarının süper kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar devasa boyutlara ulaştığına dair devam eden ve kafa karıştırıcı gizemi çözmeye çalışmasına yardımcı olabilecek bir keşif.

“Evrenin bu kadar erken dönemlerinde çok fazla çift kuasar görmüyoruz. Bu keşif bu yüzden çok heyecan verici” dedi. o diyor Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’nden astronom Yu Qing Chen.

Kuasarlar, evrendeki en parlak nesneler arasındadır. Aktif bir galaktik çekirdek içerir – büyük miktarlarda malzeme yutan süper kütleli bir kara deliğe ev sahipliği yapan bir galaksinin merkezi.

Kara delikler, şu anda algılayabildiğimiz herhangi bir ışık yaymazlar. Kara deliğin yörüngesinde dönen muazzam miktardaki malzeme, yoğun sürtünme ve yerçekimi ile ısıtılır, böylece uzay-zamanın uçsuz bucaksız, karanlık uçurumlarında yalnızca parlamakla kalmaz, aynı zamanda için için için için yanar.

Erken evrenin galaksilerinin çoğu kuasar galaksilerdir ve yakın evrendeki bazılarının merkezlerinde iki hatta üç kuasar bulunur. Bu, her biri kendi süper kütleli kara deliğine sahip olan galaksiler çarpıştığında ve birleştiğinde olur. İki kara delik birbirine doğru düşer ve sonunda -bizce- süper kütleli bir kara delik oluşturmak için birleşir.

Ancak erken evrende bu birleşmeleri tespit etmek biraz daha zor. J0749+2255’ten gelen ışık bize ulaşmak için 10 milyar yıldan fazla yol kat etti; Galakside gördüklerimiz, bize çok daha yakın olan cisimlere kıyasla çok küçük ve sönük kalıyor. Bu mesafede, yerçekimi ile birbirine bağlı süper kütleli kara delikler arasındaki mesafe, mevcut araçlarımızın görmesi için çok küçük.

Gaia teleskobu tarafından tespit edilen J0749+2255’ten gelen hafif ışık farkı, galakside hemen görünenden daha fazla bir şeyler olabileceğini düşündürüyor… ancak aralarında çift kuasarın da bulunduğu birkaç olası neden var. Ekip, gerçekte neler olup bittiğini öğrenmek için daha derine inmek zorunda kaldı.

“Doğrulama süreci kolay değildi ve sonunda bu sistemin, diyelim ki bir kuasarın yerçekimsel merceğinin iki görüntüsünden ziyade bir çift kuasar olduğunu doğrulamak için X-ışınlarından radyoya uzanan bir dizi teleskopa ihtiyacımız vardı. .” o diyor Illinois Üniversitesi’nden astronom Yu Xin.

ve J0749+2255 Özel. Her iki kara delik de kuasar olduğundan ayırt edilebilecek kadar parlaktırlar. Ve henüz yerçekimine bağlı bir ikili olacak kadar yakın değiller, bu da bireysel karar için yeterli ayrılığa sahip oldukları anlamına geliyor.

Chen ve meslektaşları, çok çeşitli yer tabanlı ve uzay teleskoplarından elde edilen gözlemleri kullanarak J0749+2255’ten gelen ışığı analiz ettiler ve iki kara deliğin muhtemelen yaklaşık 220 milyon yıl içinde yerçekimine bağlı sıkı bir ikiliye dönüşeceğini belirlediler. Bu ikilinin çürüyen yörüngesi sonunda bir çarpışmaya ve daha da büyük bir kara deliğe dönüşmesine yol açacaktır.

(Şu anda çarpışmış olabilirler ama bu olay şu anda bizim için anlamsız; astronomların bu tür tahminleri şimdiki zamanda yapmalarının nedeni de bu.)

Araştırmacılar ayrıca, iki kara deliğin göreli bir kesişme noktası olduğunu ve sırasıyla yaklaşık 1,26 milyar güneş kütlesi ve 1,58 milyar güneş kütlesi kaydettiğini buldular. Bu keşifler, erken evrendeki süper kütleli karadeliklerin oranı hakkında bize bir şeyler anlatmaya başlayabilir; bu, gökbilimcilerin milyarlarca güneş kütlesi büyüklüğünde olabilen modern karadeliklerin evrimini anlamalarına yardımcı olacaktır.

Hâlâ ortaya çıkarılacak çok şey var, ancak J0749+2255 ileriye doğru atılmış önemli bir adımı temsil ediyor.

“Buzdağının bu bölümünü erken dönem ikili kuasar grupları için ortaya çıkarmaya başlıyoruz.” astronom Shen Liu diyor Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’nden.

“Bu çalışmanın benzersizliği bu. Aslında bize bu grubun var olduğunu söylüyor ve artık tek bir galaksinin boyutundan daha küçük bir hacimle ayrılmış çift kuasarları tanımlamanın bir yolunu bulduk.”

Araştırma yayınlandı doğa.