من المفترض أن تكون الثقوب السوداء المقترنة شائعة ، ولكنها نجت من الكشف - حتى الآن.
اكتشف علماء الفلك تود بوروسون وتود لوير ، من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري (NOAO) في توكسون ، أريزونا ، ما يشبه ثقبين أسودين ضخمين يدوران حول بعضهما في مركز مجرة واحدة. يظهر اكتشافهم في عدد هذا الأسبوع منطبيعة.
لطالما اشتبه علماء الفلك في أن معظم المجرات الكبيرة تحتوي على ثقوب سوداء في مركزها ، وأن معظم المجرات تعرضت لنوع من الاندماج في حياتها. ولكن في حين أن أنظمة الثقب الأسود الثنائية يجب أن تكون شائعة ، فقد ثبت أنه من الصعب العثور عليها. يعتقد كل من بوروسون ولوير أنهم عثروا على مجرة تحتوي على ثقبين أسودين يدوران حول بعضهما البعض كل 100 عام أو نحو ذلك. يبدو أنها مفصولة بـ 1/10 فقط من الفرسخ ، وعشر المسافة من الأرض إلى أقرب نجم.
بعد تشكل المجرة ، من المحتمل أن يتشكل ثقب أسود ضخم أيضًا في مركزها. نظرًا لوجود العديد من المجرات في مجموعة المجرات ، يمكن أن تتصادم المجرات الفردية مع بعضها البعض أثناء دورانها في المجموعة. اللغز هو ما يحدث لهذه الثقوب السوداء المركزية عندما تتصادم المجرات وتندمج في النهاية. تتوقع النظرية أنها ستدور حول بعضها البعض وتندمج في النهاية في ثقب أسود أكبر.
كتب جون ميللر ، أحد علماء الفلك في جامعة ميشيغان ، في "إن العمل السابق حدد أمثلة محتملة للثقوب السوداء في طريقهم للاندماج ، لكن الحالة التي قدمها بوروسون ولوير خاصة لأن الاقتران أكثر إحكامًا والأدلة أقوى بكثير". الافتتاحية المصاحبة.
تنبعث المواد المتساقطة في الثقب الأسود الضوء في مناطق الطول الموجي الضيق ، وتشكل خطوط انبعاث يمكن رؤيتها عندما ينتشر الضوء في طيف. تحمل خطوط الانبعاث معلومات حول سرعة واتجاه الثقب الأسود والمواد التي تقع فيه. إذا كان هناك ثقبان أسودان ، فهما يدوران حول بعضهما البعض قبل الدمج وسيكون لهما توقيع مميز مزدوج في خطوط الانبعاث الخاصة بهما. تم العثور على هذا التوقيع الآن.
يبلغ حجم كتلة الثقب الأسود الأصغر 20 مليون مرة من كتلة الشمس ؛ الأكبر أكبر 50 مرة ، كما تحدده سرعاتها المدارية.
استخدم بوروسون ولوير بيانات من مسح سلون الرقمي للسماء ، وهو تلسكوب بقطر 2.5 متر (8 أقدام) في أباتشي بوينت في جنوب نيو مكسيكو للبحث عن هذا الثقب الأسود المميز بين 17500 كوازار.
الكوازارات هي النسخ الأكثر إضاءة من الفئة العامة للأجسام المعروفة باسم المجرات النشطة ، والتي يمكن أن تكون أكثر سطوعًا بمائة مرة من مجرتنا درب التبانة ، وتدعمها تراكم المواد في الثقوب السوداء الهائلة في نواتها. لقد وجد علماء الفلك أكثر من 100.000 كوازار.
كان على بوروسون ولوير أن يزيلوا إمكانية رؤية مجرتين ، كل منهما به ثقب أسود خاص به ، متراكب على بعضهما البعض. لمحاولة القضاء على إمكانية التراكب هذه ، قرروا أن النجوم الزائفة كانت في نفس المسافة المحددة للتحول الأحمر وأن هناك توقيعًا لمجرة مضيفة واحدة فقط.
قال بوروسون: "إن المجموعة المزدوجة لخطوط الانبعاث العريضة هي دليل قاطع على وجود ثقبين أسودين". "إذا كان هذا في الواقع تراكبًا للصدفة ، فيجب أن يكون أحد الأشياء غريبًا تمامًا. شيء واحد لطيف في نظام الثقب الأسود هذا هو أننا نتوقع أننا سنرى تغيرات في السرعة يمكن ملاحظتها في غضون بضع سنوات على الأكثر. يمكننا اختبار تفسيرنا بأن نظام الثقب الأسود الثنائي مضمن في مجرة هي نفسها نتيجة اندماج مجرتين أصغر ، كل منهما يحتوي على واحد من الثقوب السوداء. "
LEAD IMAGE CAPTION (المزيد): تصور الفنان لنظام الثقب الأسود فائق الكتلة. كل ثقب أسود محاط بقرص من المواد يتصاعد تدريجياً في قبضته ، مما يطلق الإشعاع من الأشعة السينية إلى موجات الراديو. يكمل الثقبان الأسودان مدارًا حول مركز كتلتهما كل 100 عام ، يسيران بسرعة نسبية 6000 كيلومتر (3772 ميل) في الثانية. (Credit P. Marenfeld، NOAO)
المصدر: NOAO
