Et supermassivt sort hul, der ikke ser ud til at være, hvor vi ville forvente, ser ud til at rejse på mere end tusind kilometer i sekundet – resultatet af en kæmpe kosmisk kollision
Et billede af Quasar 3C 186, taget af Hubble -rumteleskopet
En sjælden kollision mellem to supermassive sorte huller (SMBH) ser ud til at have sendt den resulterende fusion, der hastighed gennem universet, hvilket gør det til et af de hurtigst bevægende sorte huller, vi nogensinde har set.
Astronomer har længe forundret over, hvordan de gargantuanske sorte huller i galaksernes centre kan vokse til at være så store. En mulig rute er for mindre – men stadig ekstremt massiv – sorte huller at fusionere sammen, men der har været lidt direkte bevis for, at dette sker.
Nu siger Marco Chiaberge ved Johns Hopkins University i Maryland og hans kolleger, at de har fundet bevis for et supermassivt sort hul i midten af en galakse kaldet 3C 186, der er blevet sparket ud af dets galaktiske hekkeplads, raket væk med mere end tusind kilometer pr. Sekund.
Astronomer havde tidligere observeret galaksen ved hjælp af Hubble -rumteleskopet og fandt, at dets kvasar, det magtfulde lys, der blev afgivet af dets centrale sorte hul, var malplaceret. Ved at studere distributionen af stjerner i galaksen indså de, at SMBH faktisk var omkring 33.000 lysår væk fra det galaktiske centrum, hvor det skulle være. Dette antydede, at det sorte hul var blevet tvunget ud af linjen af en ukendt begivenhed, som en fusion.
Chiaberge og hans team brugte det meget store teleskop i Chile og Subaru -teleskopet på Hawaii til at analysere det lys, der blev afgivet af det sorte hul mere omhyggeligt. De fandt, at lyset kom fra sin akkretionsskive, hvor stoffer, der kredser om det sorte hul, er voldsomt opvarmet, blev blueshiftet, en effekt fra generel relativitet, der ændrer lysfarven, når der rejser noget hurtigt mod observatøren. Imidlertid viste gassen i den omkringliggende region mindre tegn på at blive blueshifted, hvilket indebærer, at det sorte hul bevæger sig relativt hurtigere end resten af galaksen.
Forskerne hævder, at den mest sandsynlige forklaring er to galakser kombineret, og deres centrale SMBH’er smadrede sammen for at danne en enkelt større. Denne fusion ville have produceret krusninger i rumtid kaldet gravitationsbølger, der rejste ud i en retning, mens det nyoprettede sorte hul vendte tilbage den anden vej.
”Beviserne for et rekylkick forekommer stærke, og selvom der aldrig er sikkerhed i astrofysik, er dette overbevisende,” siger Alessia Gualandris ved University of Surrey, UK.
Luke Zoltan Kelley ved University of California, Berkeley siger, at mens kilden er en af de bedre kandidater til en supermassiv sort hulfusion, er det mindre overbevisende på grund af vanskeligheden med at fortolke lyset, der kommer fra regionen omkring en SMBH, kaldet den aktive galaktiske kerne (AGN). Det er ikke usædvanligt, at AGN’er ser ud til at bevæge sig hurtigt, selvom de ikke har fusioneret, så vi kan ikke tage det som et endeligt bevis for et tilbagevendende SMBH -scenarie, siger han. “Meget mere omhyggelig fysisk modellering af den bredlinjregion er påkrævet for at blive selvsikker i rekylhypotesen.”