Kosmički ples smrti: Tri džinovske crne rupe u dalekoj galaksiji na putu ka sudaru
Komentari
Dodajte Euronews kao željeni izvor na Google-u
Tri masivne crne rupe učestvuju u jednom obliku "kosmičkog plesa smrti", koji bi vrlo verovatno mogao da se završi njihovim spajanjem.
Naučnici su ove crne rupe otkrili u galaksiji toliko udaljenoj da je njenoj svetlosti bilo potrebno 12,5 milijardi godina da stigne do nas, što znači da je danas vidimo onakvu kakva je bila manje od 1,3 milijarde godina nakon Velikog praska. Ovo otkriće pruža snažan dokaz u prilog teoriji da su jedan od načina na koji su crne rupe u ranom svemiru tako brzo dostizale ogromne mase bila upravo međusobna spajanja.
"To je prvi dokaz o postojanju tri aktivne crne rupe u jednoj galaksiji u dalekom svemiru", izjavila je u saopštenju Hana Ubler, astronom Instituta "Maks Plank" za vanzemaljsku fiziku u Nemačkoj i vodeća autorka istraživanja. "Ovo ukazuje na to da su procesi u ranom svemiru bili veoma efikasni u približavanju masivnih crnih rupa jednih drugima, stvarajući uslove za velika spajanja crnih rupa koja očekujemo da ćemo ubuduće detektovati pomoću opservatorija za gravitacione talase".
Galaksija u kojoj se nalaze ove crne rupe vodi se pod oznakom J0148-4214 i toliko je udaljena, da Svemirski teleskop "Džejms Veb", koji je došao do otkrića, nije mogao direktno da ih posmatra. Umesto toga, jedinica za integralnu spektroskopiju polja na Vebovom bliskoinfracrvenom spektrometru merila je kretanje vodoničnog gasa koji velikom brzinom kruži u akrecionim diskovima oko svake od crnih rupa, piše Space.com.
"Podaci koje je prikupio 'Džejms Veb' omogućili su nam ne samo da identifikujemo tri crne rupe, već i da procenimo njihove mase, stope akrecije i ukupnu zvezdanu masu galaksije", naveo je Đovani Macolari iz Instituta "Maks Plank" za vanzemaljsku fiziku. "Utvrdili smo da ukupna zvezdana masa iznosi približno 1,3 milijarde masa Sunca, a crne rupe predstavljaju značajan deo te mase."
Dve od tri otkrivene crne rupe nalaze se u središtu galaksije J0148-4214 i međusobno su udaljene oko 620 svetlosnih godina. Jedna od njih ima masu čak 80 miliona puta veću od mase našeg Sunca, dok druga u poređenju s njom deluje gotovo sićušno, sa oko 600.000 solarnih masa.
Međutim, uprkos svojoj relativno maloj masi, manja crna rupa raste izuzetno brzo, usisavajući gas brže nego što predviđa Edingtonova granica. Reč je o teorijski maksimalnoj stopi kojom materija može da pada ka crnoj rupi. Ako je ta stopa veća, akrecioni disk postaje toliko gust i vreo da zračenje počinje da odbacuje materijal nazad u svemir, čime se usporava dalje "hranjenje" crne rupe. To znači da manja crna rupa neće moći dugo da raste ovim tempom pre nego što je fizički procesi ograniče.
Unsplash/NASA Hubble Space Telescope
Povezane vesti
Treća crna rupa nalazi se oko 5.500 svetlosnih godina od centra galaksije J0148-4214 i ima masu dva miliona puta veću od mase Sunca. To je približno polovina mase supermasivne crne rupe u centru naše galaksije Mlečni put, poznate kao Strelac A*.
Naučnici smatraju da je ova treća crna rupa, a možda i druga, dospela u galaksiju J0148-4214 zahvaljujući spajanju galaksija.
"Ovi rezultati su izuzetno uzbudljivi", rekao je Roberto Majolino sa Univerziteta u Kembridžu, jedan od učesnika istraživanja. "Oni ukazuju na to da bi spajanje crnih rupa moglo da predstavlja dodatni i veoma brz mehanizam njihovog naglog rasta u ranom svemiru".
Trag za buduća istraživanja gravitacionih talasa
Spajanja crnih rupa proizvode snažne talase u prostor-vremenu poznate kao gravitacioni talasi. Današnji detektori gravitacionih talasa, među kojima su LIGO u Sjedinjenim Američkim Državama, Virgo u Italiji i KAGRA u Japanu, mogu da registruju kratkotalasne gravitacione talase visokih frekvencija koji nastaju prilikom spajanja crnih rupa zvezdane mase, odnosno onih koje nastaju nakon određenih eksplozija supernova.
Za otkrivanje mnogo dužih talasnih dužina i nižih frekvencija gravitacionih talasa, kakve proizvode sudari supermasivnih crnih rupa poput onih u galaksiji J0148-4214, potreban je svemirski detektor sa bazom dugom više miliona kilometara.
Upravo zato Evropska svemirska agencija planira lansiranje misije LISA (Laser Interferometer Space Antenna) sredinom tridesetih godina ovog veka. LISA će se sastojati od tri svemirske letelice raspoređene u obliku trougla čije će stranice biti duge oko 2,5 miliona kilometara. Letelice će međusobno razmenjivati laserske zrake i pratiti eventualna odstupanja u vremenu njihovog putovanja, što bi predstavljalo dokaz prolaska gravitacionih talasa velikih talasnih dužina.
Možda ipak neće doći do sudara
Ipak, kada je reč o galaksiji J0148-4214, postoji važna ograda. Treća crna rupa možda uopšte nije na putanji sudara sa preostale dve. Umesto toga, moguće je da napušta galaksiju.
Povezane vesti
Reč je o klasičnom problemu tri tela u astronomiji, pitanju kako međusobno deluju tri objekta koja kruže jedan oko drugog.
Prema jednoj hipotezi, dve manje crne rupe ušle su u galaksiju J0148-4214 kao binarni par. Kada su se približile najvećoj crnoj rupi mase 80 miliona Sunaca, ona je možda gravitaciono "preotela" crnu rupu od 600.000 solarnih masa. Pri tome je razmenom ugaonog momenta sa crnom rupom mase dva miliona Sunaca mogla da je izbaci velikom brzinom iz sistema.
Sličan fenomen astronomi primećuju i u našem Mlečnom putu kod takozvanih hiperbrzih zvezda koje velikom brzinom napuštaju galaksiju. Te zvezde su nekada bile deo binarnog sistema koji se previše približio Strelcu A*, supermasivnoj crnoj rupi u centru naše galaksije. Jedna zvezda biva zarobljena, dok druga bude izbačena velikom brzinom.
Za sada ne postoji način da se izmeri smer kretanja treće crne rupe u galaksiji J0148-4214 i potvrdi da li će se na kraju spojiti sa preostale dve ili će pobeći. Ukoliko je zaista napustila galaksiju, moguće je da i danas, 12,5 milijardi godina kasnije, sama i nevidljiva luta međugalaktičkim prostorom.
Rezultati istraživanja objavljeni su u naučnom časopisu Astronomy & Astrophysics.
Komentari (0)