Astronomowie mówią, że supermasywne czarne dziury mogą faktycznie być wszędzie

Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley właśnie odkryli rekordową supermasywną czarną dziurę o masie odpowiadającej 17 miliardom słońc zasiadających w relatywnie pustej przestrzeni we wszechświecie. To niezwykłe odkrycie sugeruje, że te niesamowicie masywne zjawiska niebieskie są w rzeczywistości bardziej powszechne niż sądzimy i mogą być obecne w najbardziej nieoczekiwanych miejscach.

„Ta potężna czarna dziura jest pierwszą tego rodzaju odkrytą poza najbardziej zatłoczonymi obszarami wszechświata”, powiedział astronom UCB Chung-Pei Ma, główny badacz zespołu badawczego, Odwrotność. Zazwyczaj supermasywne czarne dziury o bardzo dużych masach (około 10 miliardów razy większe niż Słońce) znajdują się w rdzeniach dużych galaktyk, które same zwykle znajdują się w regionach gromad galaktycznych. „Te uprzywilejowane miejsca są rzadkie, więc te potworne czarne dziury również powinny być rzadkie.” Największa dotychczas zarejestrowana supermasywna czarna dziura znajduje się w galaktyce NGC 4889 w Gromadzie Warkocza i osiąga 21 miliardów mas Słońca.

Nowa czarna dziura została natomiast znaleziona w galaktyce odległej o 200 milionów lat świetlnych, zwanej NGC 1600, która jest prawie tak daleko od Gromady Warkocza, jak tylko możesz. To bardzo podobne do pozostałych 99,98 procent wszechświata - co oznacza, że ​​jest to głównie pusta przestrzeń. A znalezienie czarnej dziury, zaledwie kilka miliardów mas słonecznych, nie reagujących na molocha NGC 4889 w takim regionie, jest całkowicie nieoczekiwane.

Sprawy są również bardzo obce, gdy weźmie się pod uwagę to, co oznaczają szacunki masy słonecznej tych supermasywnych czarnych dziur. Górna granica czarnej dziury NGC 4889 wynosi 21 miliardów mas Słońca, ale dolna granica wynosi faktycznie 3 miliardy. Tymczasem czarna dziura NGC 1600 jest, mówiąc ściślej, od 15,5 do 18,5 miliarda mas Słońca.

Wszystko to rodzi pytanie: czy supermasywna czarna dziura NGC 1600 jest jednorazowym wyjątkiem, czy też jest bardziej realistyczną ilustracją tego, o ile więcej wspólnych supermasywnych czarnych dziur znajduje się na świecie?

W przypadku NGC 1600 wykres nieco się zagęszcza. Gwiazdy wokół tej galaktyki poruszają się tak, jakby czarna dziura była podwójna (tj. Dwie czarne dziury krążące wokół siebie w rdzeniu galaktycznym). Binarne czarne dziury są uważane za dość powszechne w dużych galaktykach, ponieważ galaktyki rosną dzięki połączeniu z innymi galaktykami. Jeśli każdy z nich ma swoją własną czarną dziurę, oba z nich połączyłyby się w centrum nowej galaktyki i okrążyłyby się nawzajem, aż do zderzenia.

To może być to, co gra z NGC 1600. I jest duży powód, dla którego Ma i jej koledzy byliby zainteresowani odkryciem: jeśli centrum rzeczywiście było parą czarnych dziur, które się połączyły, to zdarzenie spowodowałoby fale grawitacyjne, które mogłyby być wykryte.

„To byłaby supermasywna wersja binarnej czarnej dziury wykrytej przez LIGO dwa miesiące temu”, mówi Ma. Emitowane fale byłyby niestety o częstotliwościach znacznie niższych niż te, które są celem LIGO i nadchodzącej misji eLISA, a także innych projektów fal grawitacyjnych.

Niemniej jednak, nowe odkrycia mogą przypuszczalnie odwrócić scenariusz, który większość naukowców badających czarne dziury do tej pory śledzi. „Związek między czarnymi dziurami a ich galaktykami-gospodarzami jest bardziej skomplikowany i zależy od historii karmienia czarnej dziury oprócz lokalizacji”, mówi Ma. „Znalezienie większej liczby tych potwornych czarnych dziur ukształtuje nasze zrozumienie wzajemnej zależności między czarnymi dziurami i galaktykami oraz tego, jak zachowywały się podczas fazy kwazarowej w młodym wszechświecie”.