Για πρώτη φορά: Δύο μαύρες οπές σε τροχιά σύγκρουσης και συνένωσης

Από σελίδα του BBC, 20 Νοεμβρίου 2002

Δύο μαύρες οπές λάμπουν έντονα στις ακτίνες-Χ

Για πρώτη φορά οι επιστήμονες έχουν δει δύο υπερμεγέθεις μαύρες οπές να βρίσκονται μαζί στον πυρήνα του ίδιου γαλαξία. Οι μαύρες οπές βρίσκονται σε τέτοια τροχιά που κάποτε θα συγκρουστούν και θα συγχωνευτούν για να δημιουργήσουν μια μεγαλύτερη μαύρη οπή - με συνέπεια ένα καταστροφικό γεγονός,  που θα εξαπολύσει έντονη ακτινοβολία και κύματα βαρύτητας.

Εντούτοις, αυτό δεν θα συμβεί για αρκετά εκατομμύριο έτη.

Οι παρατηρήσεις έγιναν από το παρατηρητήριο των ακτίνων X Chandra. Οι εικόνες εμφανίζουν τον πυρήνα ενός εξαιρετικά φωτεινού γαλαξία, γνωστού ως NGC 6240, που περιέχει δύο γιγαντιαίες μαύρες οπές, που και οι δύο παίρνουν υλικό από τον αστρικό τους περίχωρο.

Αυτή η ανακάλυψη εμφανίζει ότι οι ογκώδεις μαύρες οπές μπορούν να αυξηθούν μέσω συγχωνεύσεων στα κέντρα των γαλαξιών.

Κοσμικά δακτυλικά αποτυπώματα

Κρυμμένοι από τη σκόνη. Το ζευγάρι των μαύρων οπών βρίσκεται εκεί κάπου.

"Αυτή η σημαντική ανακάλυψη ήρθε χάρις στη δυνατότητα του Chandra να διακριθούν σαφώς οι δύο πυρήνες, και να μετρηθούν οι λεπτομέρειες της Χ-ακτινοβολίας από κάθε πυρήνα", λέει ο Guenther Hasinger του Ινστιτούτου Max Planck για την Εξωγήινη Γυσική στη Γερμανία.

"Αυτά τα κοσμικά αποκαλυφθέντα δακτυλικά αποτυπώματα αποκαλύπτουν χαρακτηριστικά γνωρίσματα, των πολύ μεγάλης μάζας, μαύρων οπών - μια έντονη ακτινοβολία υψηλής ενέργειας από το αέριο που στροβιλίζεται γύρω από μια μαύρη οπή", συμπληρώνει.

Τα προηγούμενα παρατηρητήρια των ακτίνων X είχαν εμφανίσει ότι η κεντρική περιοχή του NGC 6240 παράγει ακτίνες X, ενώ οι ράδιο, υπέρυθρες και οπτικές παρατηρήσεις είχαν ανιχνεύσει δύο φωτεινούς πυρήνες στο κέντρο αυτού του γαλαξία, αλλά η φύση αυτής της περιοχής ήταν ένα μυστήριο.

Οι αστρονόμοι δεν ήξεραν τη θέση της πηγής των ακτίνων X, ή τη φύση των δύο φωτεινών πυρήνων.

"Με το Chandra, ελπίζαμε να καθορίσουμε το καθένα κέντρο τι είναι. Αν καθένα τους ήταν μια ενεργή υπερμεγέθης μαύρη οπή", λέει η Stefanie Komossa, επίσης του Ινστιτούτου Max Planck.

"Με μεγάλη έκπληξη, βρήκαμε ότι και οι δύο πυρήνες ήταν ενεργές μαύρες οπές!"

Κοσμική σύγκρουση

Σε μια απόσταση περίπου 400 εκατομμύρια έτη φωτός, ο γαλαξίας NGC 6240 είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα ενός ογκώδους γαλαξία στον οποίο τα αστέρια σχηματίστηκαν με ένα εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό οφειλόμενο σε μια πρόσφατη σύγκρουση και εν συνεχεία τη συγχώνευση δύο μικρότερων γαλαξιών.

Λόγω του μεγάλου ποσού σκόνης και αερίου σε τέτοιους γαλαξίες, είναι δύσκολο να κοιτάξεις πολύ βαθιά στις κεντρικές περιοχές τους με τα οπτικά τηλεσκόπια. Εντούτοις, οι ακτίνες X που προέρχονται από το γαλαξιακό πυρήνα μπορούν να διαπεράσουν το πέπλο του αερίου και της σκόνης.

"Η ανίχνευση μιας διπλής μαύρης οπής υποστηρίζει την ιδέα ότι οι μαύρες οπές μπορούν να αυξηθούν σε τεράστιες μάζες στα κέντρα των γαλαξιών λόγω συγχώνευσης με άλλες μαύρες οπές", λέει η Komossa.

"Αυτό είναι σημαντικό για να κατανοήσουμε πώς οι γαλαξίες σχηματίζονται και εξελίσσονται", συνεχίζει.

Στα επόμενα μερικά εκατό εκατομμύρια έτη, οι δύο μαύρες οπές στο NGC 6240, που είναι περίπου 3.000 έτη φωτός μακριά, θα παρασυρθούν η μία προς την άλλη και θα συγχωνευτούν για να διαμορφώσουν μια ακόμη μεγαλύτερη υπερμεγέθης μαύρη οπή.

Προς το τέλος αυτής της διαδικασίας θα παραχθεί μια τεράστια έκρηξη κυμάτων βαρύτητας κυμάτων αρκετά εκατομμύρια έτη από τώρα.

"Αυτή είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε μια διπλή μαύρη οπή σε δράση, και κάτι στο οποίο θα εκραγεί ένα σημαντικό κύμα βαρύτητας στο μέλλον", λέει ο Hasinger.