Najbliższy Ziemi kwazar posiada DWIE czarne dziury

ouastrophysi

Astrofizycy korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a odkryli Markarian 231 (Mrk 231), najbliższą nam galaktykę w której centrum znajduje się kwazar i która zasilana jest przez dwie centralne czarne dziury wściekle wirujące wokół siebie.

Odkrycie sugeruje, że kwazary – bardzo jasne centra galaktyk aktywnych – mogą powszechnie zawierać dwie centralne supermasywne czarne dziury na orbicie wokół wspólnego środka masy. Obecność dwóch czarnych dziur można wytłumaczyć połączeniem dwóch galaktyk. Duet czarnych dziur generuje olbrzymie ilości energii przez co jądro galaktyki przewyższa jasnością miliardy gwiazd w tej galaktyce.

Naukowcy przejrzeli dane archiwalne z obserwacji teleskopu Hubble’a i skupili się na promieniowaniu ultrafioletowym wyemitowanym z centrum Mrk 231. Jak to określają „zauważyli tam ekstremalne i zaskakujące własności obiektu.”

Gdyby w centrum owego kwazaru była obecna tylko jedna czarna dziura, cały dysk akrecyjny otaczającego ją gorącego gazu świeciłby w zakresie ultrafioletowym. Zamiast tego ultrafioletowy blask dysku pyłowego gwałtownie spada w kierunku centrum. Jest to obserwacyjny dowód, że dysk pyłowy w środku ma pustą przestrzeń wokół centralnej czarnej dziury. Najlepszym wytłumaczeniem danych obserwacyjnych, opierając się na modelach dynamicznych, jest fakt, że centrum dysku jest wycięte przez działanie dwóch czarnych dziur wzajemnie krążących wokół siebie.  Druga, mniejsza czarna dziura okrąża wewnętrzną krawędź dysku akrecyjnego i posiada własny mini-dysk promieniujący w ultrafiolecie.

„Jesteśmy bardzo podekscytowani tym odkryciem bowiem wskazuje ono na bliski układ dwóch czarnych dziur w Mrk 231 oraz pozwala nam na stworzenie sposobu systematycznego poszukiwania podwójnych czarnych dziur,”  mówi Youjun Lu z National Astronomical Observatories of China.

Centralna czarna dziura ma masę 150 milionów mas Słońca, a towarzysząca jej czarna dziura – 4 milionów mas Słońca. Dynamiczny duet dokonuje pełnego obrotu w czasie 1.2 lat.

Mniejsza czarna dziura jest pozostałością po mniejszej galaktyce, która połączyła się z Mrk 231. Dowodu niedawnego połączenia można doszukiwać się w asymetrii galaktyki macierzystej oraz długich ogonach pływowych składających się z młodych niebieskich gwiazd.

Przewiduje się, że dwie czarne dziury będą zbliżały się do siebie, a do zderzenia dojdzie w czasie kilkuset tysięcy lat.

Mrk 231 znajduje się 600 milionów lat świetlnych od nas.

Wyniki badań zostały opublikowane 14. sierpnia 2015 r. w czasopiśmie The Astrophysical Journal.

Źródło: ApJ