Tim koristeći IFU na NIRSpec-u JWST-a identifikovao je tri aktivne crne rupe u galaksiji J0148-4214, čije je svetlo putovalo ~12,5 milijardi godina. Dve su u centru (80 miliona i 600.000 Sunčevih masa, razdvojene ~620 sv. godina), a treća je udaljena ~5.500 sv. godina i ima ~2 miliona Sunčevih masa. Nalaz podržava ideju da su spajanja ključna za brz rast crnih rupa u ranom univerzumu i ima implikacije za buduće detekcije gravitacionih talasa putem misija kao što je LISA.
Otkrivene Tri Aktivne Crne Rupe U Dalekoj Galaksiji — Moguće Buduće Spajanje
The distant galaxy J0148-4214, seen in the light of ionized hydrogen. The image appears pixelated because of the great distance to the galaxy. The black circles denote the relative locations of the three black holes. . | Credit: Hannah Übler
Astronomi su pomoću James Webb svemirskog teleskopa (JWST) otkrili tri aktivne crne rupe u jednoj udaljenoj galaksiji, što pruža snažnu podršku ideji da su spajanja crnih rupa doprinela brzom rastu supermasivnih objekata u ranoj istoriji univerzuma.
Kako su crne rupe otkrivene?
Galaksija je označena kao J0148-4214 i nalazi se na crvenom pomaku z = 5.0167 — njeno svetlo je putovalo oko 12,5 milijardi godina, pa je posmatramo manje od ~1,3 milijarde godina posle Velikog praska. Zbog velike udaljenosti JWST nije video crne rupe direktno kao tačke, već je instrument IFU na NIRSpec-u detektovao visokobrzinski pokret jonizovanog vodonika u akrecionim diskovima oko svake od aktivnih crnih rupa.
Osnovne karakteristike sistema
Istraživači procenjuju ukupnu zvezdanu masu galaksije na oko 1,3 milijarde Sunčevih masa. Tri identifikovane crne rupe imaju sledeće osobine:
- Dve su u centralnom delu galaksije i odvojene su oko 620 svetlosnih godina: jedna ima ~80 miliona Sunčevih masa, dok druga ima ~600.000 Sunčevih masa.
- Treća crna rupa leži oko 5.500 svetlosnih godina od centra i ima masu ~2 miliona Sunčevih masa (otprilike pola mase Sagittariusa A*).
Istraživanje ukazuje da crne rupe čine značajan deo mase ovog sistema, a manja od centralnih crnih rupa trenutno akrecira materiju brzinom koja premašuje Eddingtonov limit — fazu koja je obično kratkotrajna zbog negativne povratne veze zračenja i gasa.
An image of Sagittarius A*, the supermassive black hole at the heart of the Milky Way. | Credit: EHT Collaboration
Šta ovo znači za teoriju rasta crnih rupa?
Pronađena konfiguracija pruža argument da su spajanja crnih rupa i sudari galaksija bili efikasan mehanizam brzog dobijanja mase u ranom univerzumu. Ako se ove crne rupe postepeno spoje, mogle bi stvoriti znatno masivniji supermasivni objekat i proizvesti snažne, niskofrekventne gravitacione talase.
Mogući ishodi: spajanje ili bekstvo?
Međutim, nema potvrde da će sve tri crne rupe nužno završiti spajanjem. Klasični problem tri tela omogućava različite dinamike: dve manje crne rupe su možda došle kao binarni par, dok je masivniji objekat mogao izmenom ugaonog momenta izbaciti jedan član para ili čak treću crnu rupu iz galaksije. Sličan mehanizam proizvodi i hipervelocitetne zvezde koje napuštaju našu galaksiju.
Trenutno ne postoji način da se precizno izmeri pravac kretanja treće crne rupe u J0148-4214, pa je neizvesno da li je na sudarnoj putanji ili polako izmiče iz sistema.
Implikacije za detekciju gravitacionih talasa
Spajanja supermasivnih crnih rupa generišu dugotalasne, niskofrekventne gravitacione talase koje mogu detektovati samo svemirske misije sa velikom bazom. Evropska svemirska agencija planira misiju LISA (Laser Interferometer Space Antenna) sredinom 2030-ih, sastavljenu od tri svemirske letelice u trouglu sa stranama ~1,55 miliona milja (2,5 miliona km), koja će tražiti takve talase.
Rad je objavljen u časopisu Astronomy & Astrophysics.
Napomena: Ispravljeni su očigledni tipografski propusti iz izvornog teksta i precizirani su podaci o udaljenosti, masama i instrumentima koji su korišćeni.
Pomozite nam da budemo bolji.
