Ett supermassivt svart hål lyste upp en kollision av två mindre svarta hål

Kategori: Plats Postad 26 juni

Astronomer från Caltech har rapporterat att de har observerat en kollision mellan två svarta hål. Normalt är en sådan händelse osynlig, men den här gången hjälpte ett mer massivt svart hål som satt i närheten att lysa upp de andra två när de kolliderade. Om resultaten bekräftas, publicerad i Physical Review Letters , skulle vara de första optiska observationerna som någonsin gjorts av en sammanslagning av svarta hål.

Vad hände: Sammanslagningen upptäcktes för första gången i maj 2019 och kallades S190521g och ägde rum cirka 4 miljarder ljusår bort, i närheten av ett supermassivt svart hål kallat J1249+3449. Detta objekt är 100 miljoner gånger mer massivt än solen, med en diameter som är ungefär lika stor som jordens omloppsbana runt solen.

De två mindre svarta hålen, vart och ett ungefär 150 gånger mer massivt än solen, snubblade in i supermassivets ackretionsskiva: en virvel av stjärnor, gas och damm som långsamt sugs mot sin händelsehorisont, bortom vilken inte ens ljus kan fly .

När de två mindre svarta hålen kolliderade skickade kraften det sammanslagna föremålet att slunga ut ur ansamlingsskivan i cirka 700 000 kilometer i timmen, beräknar forskarna. När det rusade ut i rymden lyste det sammanslagna svarta hålet upp den omgivande gasen i skivan och producerade ljus som var en biljon gånger ljusare än solen.

Hur astronomer kopplade samman sammanslagningen med det supermassiva svarta hålet: S190521g, liksom många andra svarta håls sammanslagningar, producerade krusningar i rymdtid som upptäcktes på jorden av LIGO, ett gravitationsvågsobservatorium. När dessa observationer kom in skickades en automatisk varning ut till världens teleskop för att se om de optiskt kunde observera händelser på natthimlen som kan sammanfalla med sammanslagningen. Cirka 34 dagar senare upptäckte Zwicky Transient Facility i Kalifornien ljuset som producerades av sammanslagningsevenemanget, och forskare följde en brinnande stig tillbaka till J124942.3+344929.

Konsekvenserna: Svarta hål är inte tänkta att vara synliga, men dessa nya fynd tyder på att vi faktiskt kan visualisera dessa föremål genom att observera den omgivande materien de lyser upp. Det skiljer sig inte så mycket från hur Event Horizon Telescope tog den nu berömda bilden av ett supermassivt svart hål , som släpptes förra året. Den bilden är inte precis det svarta hålet i sig, utan snarare den glödande gasen och dammet som gränsar till dess händelsehorisont.

Att etablera ett sätt att noggrant observera sammanslagningar av svarta hål i ackretionsskivor kan tillåta oss att svara på frågor om hur materia interagerar med dessa objekt, och om en sammanslagning kan förutsägas innan den inträffar. Caltech-teamet tror att det är möjligt att dessa svarta hål var resultatet av en lång kedja av tidigare sammanslagningar – och S190521g var helt enkelt den senaste.

Vad kommer härnäst: Fynden måste fortfarande bekräftas. Astronomer kommer att göra en mer detaljerad analys av S190521g för att se om sammanslagningen och flare associerad med J124942.3+344929 verkligen hänger ihop.