Astronomii anunță descoperirea găurilor negre supermasive

O echipă de cercetători de la Universitatea Purdue și alte instituții a descoperit o masă masivă[{” 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.

Scurt rezumat al metodelor

Cercetătorii au descoperit sistemul întâmplător când au observat un model sinusoidal recurent în diferențele de emisie de luminozitate radio de-a lungul timpului, pe baza datelor preluate după 2008. O căutare ulterioară a datelor istorice a arătat că sistemul se schimba în același mod la sfârșitul anilor 1970. până la începutul anilor 1980. Acest tip de variație este exact ceea ce s-ar aștepta cercetătorii dacă o emisie de flux dintr-o gaură neagră ar fi afectată de efectul Doppler din cauza mișcării sale orbitale pe măsură ce oscila în jurul celeilalte găuri negre. Matthew Lister de la Școala de Științe a Universității Purdue și echipa sa au fotografiat sistemul din 2002 până în 2012, dar radiotelescopului echipei îi lipsește rezoluția necesară pentru a rezolva găurile negre individuale la o distanță atât de mare. Datele sale imagistice susțin scenariul găurii negre binar și oferă, de asemenea, unghiul direcțional al fluxului de ieșire, care este o componentă importantă a modelului frunzei pentru modificările induse de Doppler.

Două găuri negre supermasive sunt văzute orbitând una în jurul celeilalte în animația în buclă a acestui artist. Cea mai masivă gaură neagră, de sute de milioane de ori masa Soarelui nostru, eliberează jeturi care se schimbă în luminozitate aparentă pe măsură ce duo-ul orbitează unul pe altul. Astronomii au găsit dovezi ale acestui scenariu la un quasar numit PKS 2131-021, după ce au analizat 45 de ani de observații radio care arată că sistemul se diminuează și se luminează periodic. Se crede că modelul periodic observat rezultă din mișcarea orbitală a jetului. Credit: Caltech / R. Hurt (IPAC)

Experiența profesorului de la Universitatea Purdue

Matthew Lister, profesor de fizică și astronomie la Purdue University School of Science, este specializat în cercetările sale în următoarele domenii: nuclee galactice active, jeturi și șocuri astrofizice, quasari și obiecte BL Lacertae, galaxii Seyfert I cu dungi înguste și fundamentale foarte lungi. interferometrie.

Pentru mai multe informații despre acest studiu:

Referință: „Unexpected phenomena of Blazar PKS 2131–021: a unique candidat for a supermassive black hole” de S.O’Neill, S. Kiehlmann, ACS Readhead, MF Aller, RD Blandford, I. Liodakis, ML Lister, P . Mróz, C. P. O’Dea, T. J. Pearson, V. Ravi, M. Vallisneri, K. A. Cleary, M. J. Graham, K. B. Grainge, M. W. Hodges, T. Hovatta, A. Lähteenmäki, J. W. Lamb, T. J. W. Lazio, W. Max-Moerbeck. V. Pavlido, T. Prince, R. A., Reeves, M. Scrisori din jurnalul astrofizic.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac504b

Finanțare: include sprijin pentru programul MOJAVE[{” attribute=””>NASA-Fermi grants 80NSSC19K1579, NNX15AU76G and NNX12A087G.