Dokładniej mówiąc, dwie omawiane czarne dziury dzieli zaledwie 0,03 roku świetlnego. To około 50-krotność średniej odległości między Słońcem a Plutonem. Niemniej, te gigantyczne obiekty poruszają się tak szybko, że wystarczą dwa lata ziemskie, aby każdy z nich pokonał swoją orbitę, podczas gdy Pluton potrzebuje 248 ziemskich lat, by okrążyć Słońce.
Kosmiczne odciski palców
Podwójne układy supermasywnych czarnych dziur, takie jak te, są dla astronomów niezwykle interesujące – z kilku powodów. Po pierwsze, supermasywne czarne dziury znajdują się w centrach większości galaktyk. Kiedy supermasywne czarne dziury tworzą układ podwójny, oznacza to, że w przeszłości połączyły się ze sobą dwie galaktyki. Odkrycie takiego układu może nam powiedzieć, jak proces łączenia się galaktyk wyglądał w końcowych etapach.
Układy podwójne supermasywnych czarnych dziur mogą również skrywać informacje o tym, jak te kolosalne obiekty – o milionach do miliardów mas Słońca, stają się tak niewiarygodnie masywne. Fuzje czarnych dziur należących do takich układów to potencjalnie jedna z przyczyn owego wzrostu masy.
Rezultat analizy danych zebranych na przestrzeni kilkudziesięciu lat
Omawiany podwójny układ supermasywnych czarnych dziur znajduje się w kwazarze o nazwie PKS 2131-021. Kwazar to rodzaj aktywnej galaktyki, w centrum którego supermasywna czarna dziura przyciąga materię w szaleńczym tempie. Materia ta, przed wpadnięciem poza horyzont zdarzeń, ociera się o siebie i nagrzewa, emitując jasne promieniowanie. Część kwazarów wypuszcza nawet silne dżety emitujące promieniowanie w zakresie radiowym, optycznym, rentgenowskim, a także gamma. PKS 2131-021 do takich kwazarów należy. Tak się składa, że jego dżet jest skierowany wprost w stronę Ziemi, co czyni go tak zwanym blazarem.
Zespół astronomów badający zmiany jasności w kwazarach zauważył coś dziwnego w dżecie blazara PKS 2131-021, w zakresie promieniowania radiowego. Tę samą anomalię wykryto w danych z 2008 roku, a potem z jeszcze wcześniejszych lat. Okazało się, że jasność tego blazara okresowo się zmienia, w sposób, jakiego wcześniej nie widziano w przypadku kwazara.
„PKS 2131 zmieniał się nie tylko okresowo, ale też sinusoidalnie.”, powiedział astronom Tony Redhead z Caltechu. „Oznacza to, że istnieje wzorzec, który możemy stale śledzić wraz z upływem czasu.”
Jak pokazała analiza badaczy, regularne zmiany jasności blazara są powodowane przez ruch orbitalny dwóch czarnych dziur. Gdy te krążą wokół siebie, światło radiowe ciemnieje i rozjaśnia się z powodu ruchu orbitalnego dżetu, który powoduje przesunięcie dopplerowskie. To wzmacnia światło, gdy czarna dziura zbliża się do nas.
Z archiwalnych danych wynika, że zmiany jasności PKS 2131-021 można było obserwować konsekwentnie przez osiem lat od 1976 roku, po czym te zniknęły na 20 lat. Było to prawdopodobnie spowodowane zmianą lub przerwą w dostawach materii zasilającej supermasywną czarną dziurę. Po 20 latach zmiany pojawiły się ponownie i dochodzi do nich do dziś.
Kto wie, może za 10 tysięcy lat ludzkość wciąż będzie istnieć, by zaobserwować kolizję supermasywnych czarnych dziur w kwazarze PKS 2131-021. Trzymam za to kciuki.
Źródło: Caltech, fot. tyt. Caltech