Bijschrift: Een afbeelding van het sterrenstelsel COSMOS J100043.15 + 020637.2 gemaakt met de geavanceerde camera voor onderzoeken op de Hubble-ruimtetelescoop. Julia Comerford.
Astronomen hebben 33 paren samenvoegende zwarte gaten in kosmische dansen rond elkaar ontdekt, een bevinding die werd voorspeld of 'gechoreografeerd' door Isaac Newton. "Deze resultaten zijn significant omdat we nu weten dat deze" walsende "zwarte gaten veel vaker voorkomen dan voorheen bekend was," zei Dr. Julia Comerford van de University of California, Berkeley, tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Washington, DC. “Galaxy-fusies veroorzaken de walsen, kunnen deze bevinding gebruiken om te bepalen hoe vaak fusies plaatsvinden. De zwarte gaten die op ons dansen, worden verschoven naar blauw licht en degenen die van ons weggaan worden naar het rood verschoven. Het is dus als een kosmische discobal die ons laat zien waar de zwarte gaten dansen. '
De dansen vinden plaats in dubbele zwarte gaten, die verschillen van binaire zwarte gaten doordat de afstand tussen de twee objecten veel groter is voor dubbele zwarte gaten.
'Deze zwarte gaten hebben een scheiding van een kiloparsec', zei Comerford. "Je hebt nog nooit van veel kleine binaire zwarte gaten gehoord, omdat niemand er nog een definitief heeft gevonden. Maar dit is het op één na beste. We weten dat deze duals gaan fuseren en kunnen modellen gebruiken om erachter te komen hoe vaak ze fuseren. ”
Het team was in staat om de zwarte gaten te observeren waar gas op instort, en dit gas geeft energie af en drijft elk zwart gat aan als een actieve galactische kern (AGN), die het zwarte gat verlicht als een kerstboom.
Astronomische waarnemingen hebben aangetoond dat bijna elk sterrenstelsel een centraal superzwaar zwart gat heeft (met een massa van een miljoen tot een miljard keer de massa van de zon), en ook dat sterrenstelsels gewoonlijk botsen en samensmelten om nieuwe, meer massieve sterrenstelsels te vormen. Als gevolg van deze twee waarnemingen zou een fusie tussen twee sterrenstelsels twee superzware zwarte gaten naar het nieuwe, meer massieve sterrenstelsel moeten brengen dat uit de fusie is ontstaan. De twee zwarte gaten draaien geleidelijk in een spiraal richting het centrum van dit sterrenstelsel en gaan een zwaartekracht-touwtrekken aan met de omringende sterren. Het resultaat is een black hole-dans. Zo'n dans zal naar verwachting in ongeveer 3 miljard jaar plaatsvinden in ons eigen Melkwegstelsel, wanneer het in botsing komt met het Andromeda-sterrenstelsel.
Het team van astronomen heeft twee nieuwe technieken gebruikt om de walgelijke zwarte gaten te ontdekken. Ten eerste identificeerden ze walgelijke zwarte gaten en hun snelheden door de discobal van de rode of blauwe verschuiving.
De tweede techniek om walgelijke zwarte gaten te identificeren door een toevallige ontdekking van een merkwaardig uitziend sterrenstelsel. Bij het visueel inspecteren van beelden van sterrenstelsels genomen met de Advanced Camera for Surveys on the Hubble Space Telescope, merkte het team een melkwegstelsel op met een getijdenstaart van sterren, gas en stof, een onmiskenbaar teken dat de melkweg onlangs was versmolten met een andere melkweg, en de melkweg had ook twee heldere kernen nabij het centrum. Het team erkende dat de twee heldere kernen mogelijk de AGN's zijn van twee walgelijke zwarte gaten, een hypothese die schijnbaar wordt ondersteund door de recente fusieactiviteit van de melkweg, zoals blijkt uit de getijdenstaart. Om deze hypothese te testen, heeft het team de volgende nacht een spectrum van de melkweg verkregen met de DEIMOS-spectrograaf op de 10 meter (400 inch) Keck II-telescoop op Mauna Kea, Hawaï.
Het spectrum toonde aan dat de twee centrale kernen in de melkweg inderdaad beide AGN's waren, wat de hypothese van het team ondersteunt dat de melkweg twee superzware zwarte gaten heeft. De zwarte gaten kunnen walsen in het gaststelsel, of het sterrenstelsel kan een terugspringend zwart gat hebben dat door de zwaartekrachtgolfemissie uit het sterrenstelsel wordt getrapt; aanvullende opmerkingen zijn nodig om onderscheid te kunnen maken tussen deze verklaringen.
Comerford zei dat deze nieuwe technieken kunnen worden gebruikt om in de toekomst veel meer walsenparen te vinden.
Bron: AAS, de website van Dr. Julia Comerford
