Αστρονόμοι εντόπισαν, για πρώτη φορά με αξιοπιστία, ένα ζεύγος υπερμεγέθων μαύρων τρυπών που βρίσκονται σε στενή τροχιά στο κέντρο του γαλαξία Markarian 501. Η ανακάλυψη, που ανακοίνωσε το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Max Planck στη Βόννη, προσφέρει ένα σπάνιο παράθυρο σε μία από τις λιγότερο κατανοητές φάσεις της εξέλιξης των γαλαξιών — τις τελευταίες στιγμές πριν από τη συγχώνευση δύο κολοσσιαίων μαύρων τρυπών.
Δεύτερος πίδακας αποκαλύπτει δεύτερη μαύρη τρύπα
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τη Silke Britzen του Ινστιτούτου Max Planck, ανέλυσε ραδιοπαρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης του Markarian 501 που συλλέχθηκαν σε διάστημα περίπου 23 ετών και σε πολλαπλές συχνότητες. Τα δεδομένα αποκάλυψαν όχι έναν, αλλά δύο πίδακες σωματιδίων που εκτοξεύονται με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός — καθένας από τους οποίους προέρχεται από τη δική του υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Σύμφωνα με το Ινστιτούτο, οι δύο μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να συγχωνευθούν σε μόλις 100 χρόνια. Η εργασία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Αν και θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν τη συγχώνευση υπερμεγέθων μαύρων τρυπών όταν συγκρούονται οι γαλαξίες που τις φιλοξενούν, μέχρι σήμερα δεν είχε απεικονιστεί με αξιοπιστία τόσο στενό ζεύγος.
Ακόμη και το Event Horizon Telescope, που παρήγαγε τις πρώτες άμεσες εικόνες μαύρων τρυπών το 2019 και το 2022, δεν έχει την ανάλυση που απαιτείται για να διακρίνει τα δύο αντικείμενα στον Markarian 501.
Το σύστημα θεωρείται πλέον ιδανικός υποψήφιος για ανίχνευση μέσω των λεγόμενων pulsar timing arrays, τα οποία καταγράφουν μικροσκοπικές μεταβολές στον χρόνο άφιξης σημάτων από pulsars, ώστε να εντοπίζονται βαρυτικά κύματα χαμηλής συχνότητας. «Αν εντοπιστούν βαρυτικά κύματα, ενδέχεται να παρακολουθήσουμε σταδιακά την αύξηση της συχνότητάς τους, καθώς τα δύο γιγαντιαία σώματα πλησιάζουν τη σύγκρουση — μια σπάνια ευκαιρία να δούμε τη συγχώνευση υπερμεγέθων μαύρων τρυπών σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Héctor Olivares.
Υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες προκαλούν νέα ερωτήματα
Παράλληλα, μια σειρά μελετών που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters αξιοποίησε το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb για την παρατήρηση μικρών γαλαξιών στο σμήνος της Παρθένου, περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο συμπαγής ελλειπτικός γαλαξίας NGC 4486B φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 360 εκατομμύρια ηλιακές μάζες — ποσοστό που αντιστοιχεί στο 13% της συνολικής αστρικής μάζας του γαλαξία.
Μια δεύτερη μελέτη εντόπισε ότι ο υπερσυμπαγής νάνος γαλαξίας UCD736 διαθέτει επίσης υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, η οποία αντιστοιχεί περίπου στο 8% της συνολικής του μάζας. Τρίτη έρευνα κατέδειξε ότι η εκτός κέντρου θέση της μαύρης τρύπας στον NGC 4486B και ο διπλός πυρήνας του γαλαξία μπορεί να αποτελούν κατάλοιπο μιας πρόσφατης συγχώνευσης μαύρων τρυπών, με μοντέλα που υποδεικνύουν ότι το συγχωνευμένο αντικείμενο δέχθηκε βαρυτικό «λάκτισμα» που το μετακίνησε από το κέντρο.
«Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι υπάρχει μεγάλη ποικιλία μαύρων τρυπών στους νάνους γαλαξίες», δήλωσε η Monica Valluri, ερευνήτρια αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και επικεφαλής των μελετών. «Μας λένε πως οι μαύρες τρύπες στους νάνους γαλαξίες, ιδιαίτερα σε πυκνά περιβάλλοντα όπως το σμήνος της Παρθένου, είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσες».
