Un fascicul de particule care se îndepărtează de vecinătatea unui monstruos gaură neagră S -a constatat că este grav scârțâit, oferind dovezi convingătoare că gaura neagră este de fapt parte a celui mai extrem de extrem de sistem binar cunoscut.
Gaura neagră și jetul său strâmb se găsesc într -un blazar cunoscut sub numele de OJ 287, situat la aproximativ patru miliarde ani-lumină departe. Un blazar este un cvasar văzut din cap, iar un cvasar este nucleul activ al unei galaxii în care gaura neagră supermasivă rezidentă trage în cantități uriașe de materie. Acest lucru spirală în jurul găurii negre, formând ceea ce se numește un disc de acreție și există atât de multă problemă încât discul de acreție devine un blocaj.
În loc să curgă în Maw -ul găurii negre, materia infractoare se acumulează pe disc, densitatea și temperatura crescând dramatic astfel încât să strălucească atât de puternic încât să poată fi văzută în univers. Câmpurile magnetice înfășurate pe discul de acreție sunt capabile să alunge o parte din particulele încărcate în materie departe de gaura neagră, columându-le și accelerându-le în două jeturi opuse care se îndepărtează de gaura neagră pentru mii de ani lumină, aproape de viteza luminii. Pentru că vedem blazars aproape din cap, ei apar chiar mai strălucitori decât cvasarele obișnuite.
Cu toate acestea, JO 287 nu este blazarul tău obișnuit. Astronomii își urmăresc ciclurile de variații de luminozitate de aproximativ 150 de ani – chiar înainte de a ști ce fel de obiect este. Există un ciclu lung de aproximativ 60 de ani și un ciclu mai scurt, cu o perioadă de variație de doar 12 ani.
Acest scurt ciclu a fost atribuit unei gauri negre de însoțire, cu aproximativ 150 de milioane de ori mai mare decât masa soarelui care orbitează principalele gauri negre, despre care s -a pretins că are o masă echivalentă cu o sumă de 18,35 miliarde de soare. Ambele găuri negre sunt gargantuan în comparație cu Sagitarius A*, care este gaura neagră de 4,1 milioane de masă în centrul nostru Galaxia Calea Lactee.
Gaura neagră mai puțin masivă se deplasează pe o orbită alungită, eliptică. La fiecare 12 ani, acesta plutește prin discul de acreție a găurii negre mai masive. Așa cum face acest lucru, fură o parte din materie de pe disc și își formează propriul disc de acreție temporară, cu un jet temporar. Pentru o perioadă scurtă de timp, sistemul OJ 287 se transformă într -un cvasar dublu.
Înrudite: Monster Black Hole Jet din universul timpuriu se bazează în „Afterglow” al Big Bang
Cel puțin, asta este ipoteza. Observații anterioare par să susțină ideea. De exemplu, în 2021, așa cum s -a prevăzut, sistemul OJ 287 a crescut dramatic în luminozitate în doar 12 ore, în timp ce a doua gaură neagră a întâlnit discul primarului și s -a luminat ca un cvasar, eliberând mai multă energie în acel timp scurt decât 100 de galaxii medii.
Acum, cea mai detaliată imagine a jetului permanent care se aruncă departe de gaura neagră mai masivă, luată de o rețea de telescoape radio de pe Pământ și în spațiu, susține puternic modelul binar de gaură neagră.
„Nu am mai observat niciodată o structură în galaxia OJ 287 la nivelul de detalii văzute în noua imagine”, a spus astronomul radio Efthalia Traianou de la Universitatea Heidelberg din Germania, care a condus observațiile, într -un declaraţie.
Observațiile radio au fost efectuate prin combinarea celor 10 telescoape radio ale tabloului de referință foarte lung (VLBA) din Statele Unite cu antena Radioastron de 10 metri pe satelitul SPEKTR-R rus. Observațiile au fost făcute între 2014 și 2017, iar misiunea în sine s -a încheiat în 2019, înainte ca Rusia să invadeze Ucraina și a fost supus sancțiunilor.
Combinată, rețeaua de telescop de la sol la spațiu a format un interferometru cu o bază (adică, deschiderea virtuală) care a fost de cinci ori diametrul de Pământși aceasta a permis puterea de rezolvare senzațională. Imaginea rezultată se apropie de centrul OJ 287, arătând o regiune doar o treime dintr-un an ușor. Imaginea lungimii de undă radio arată că jetul găurii negre nu este drept, dar este strâmb cu trei coturi distincte. Observațiile dintre 2014 și 2017 au relevat în continuare că unghiul jetului a variat cu aproximativ 30 de grade, iar această imagine dovedește că reorientarea jetului are loc foarte aproape de punctul său de origine.
Această reorientare severă ar putea fi rezultatul gravității orbitării a doua gaură neagră care trage pe jet, ceea ce face ca acesta să se îndoaie și să precede prealabil cu privire la axa sa.
Imaginile cu lungime de undă radio au surprins, de asemenea, o undă de șoc formând ca urmare a unei noi componente jet. Pe măsură ce acest val de șoc a propagat jetul, a lansat un torrent de raze gamma cu energie mare, care au fost detectate de genul NASATelescopul spațial Fermi și misiunea rapidă.
Unele părți ale jetului par să radiaze la un incredibil de 10 trilioane de grade Celsius. O astfel de temperatură pare de neimaginat în experiența umană și, într -adevăr, această temperatură este prea caldă pentru a fi adevărată. Este o iluzie în care vedem efectul unui fenomen numit beaming relativist, în care efectul Doppler sporește luminozitatea lucrurilor care se îndreaptă spre noi, aproape de viteza luminii.
Ca o potențială gaură neagră binară, JO 287 are și alte utilizări importante.
„Proprietățile sale speciale fac din Galaxia un candidat ideal pentru cercetări ulterioare privind contopirea găurilor negre și a undelor gravitaționale asociate”, a spus Traianou.
Deși cele două găuri negre propuse în sistemul OJ 287 se vor ciocni și se vor îmbina în cele din urmă, acest eveniment Titanic nu va avea loc în curând. Cu toate acestea, inevitabilul lor in-spiral unul în celălalt este eliberarea de unde gravitaționale constante slabe. Detectoarele noastre de unde gravitaționale actuale nu pot detecta aceste unde gravitaționale, deoarece sunt prea slabe și lungimea lor de undă este prea mare. Potențial, tablourile de sincronizare pulsar, în care momentul impulsurilor obișnuite de blocare a pulsarilor învârtiți devin perturbate pe măsură ce undele gravitaționale trec între noi și pulsars, ar putea detecta undele gravitaționale din OJ 287.
Mai departe în viitor, Agenția Spațială EuropeanăMisiunea de antenă spațială cu laser (LISA), care se speră să se lanseze la mijlocul anilor 2030, ar putea detecta eventualele fuziuni ale unor astfel de găuri negre supraermasive binare, care produc unde gravitaționale cu lungimi de undă prea mult timp pentru ca detectorii legați de pământ.
Rezultatele au fost publicate pe 30 iulie în jurnal Astronomie și astrofizică.