天文学者は宇宙ダンスで2つのブラックホールを検出します

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ペアのブラックホールは一般的であると理論付けられていますが、今まで検出されませんでした。

アリゾナ州ツーソンにある国立光学天文台(NOAO)の天文学者トッドボロソンとトッドラウアーは、2つの巨大なブラックホールが1つの銀河の中心を周回しているように見えます。彼らの発見は今週号の自然.

天文学者は長い間、ほとんどの大きな銀河がその中心にブラックホールを抱えていること、そしてほとんどの銀河がその寿命の間に何らかの種類の合併を経験したことを疑っていました。しかし、バイナリーブラックホールシステムは一般的であるはずですが、それらを見つけるのは難しいことが証明されています。ボロソンとラウアーは、100年ごとに互いに軌道を回る2つのブラックホールを含む銀河を発見したと信じています。それらは、地球から最も近い星までの距離の10分の1のパーセクの1/10だけ離れているように見えます。

銀河が形成された後、巨大なブラックホールがその中心にも形成される可能性があります。多くの銀河が銀河のクラスターで発見されるため、個々の銀河はクラスター内を周回するときに互いに衝突する可能性があります。謎は、銀河が衝突して最終的に一緒に融合するときに、これらの中央のブラックホールに何が起こるかです。理論は、それらが互いに軌道を回り、最終的にさらに大きなブラックホールに融合すると予測しています。

「以前の研究では、マージの途中でブラックホールの潜在的な例が特定されていますが、ペアリングがより緊密で証拠がはるかに強いため、BorosonとLauerによって提示されたケースは特別です」とミシガン大学の天文学者であるJon Millerは書いています。付随する社説。

ブラックホールに落ちる物質は、狭い波長領域で光を放出し、光がスペクトルに分散されるときに見える輝線を形成します。輝線には、ブラックホールの速度と方向、およびブラックホールに落下する物質に関する情報が含まれています。 2つのブラックホールが存在する場合、それらは結合する前に互いに軌道を回り、輝線に特徴的な二重の特徴を持ちます。この署名が見つかりました。

小さなブラックホールの質量は太陽の2000万倍です。軌道速度によって決定されるように、大きい方は50倍大きいです。

ボロソンとラウアーは、ニューメキシコ州南部のアパッチポイントにある直径2.5メートル(8フィート)の望遠鏡、スローンデジタルスカイサーベイのデータを使用して、17,500のクエーサーの間でこの特徴的なデュアルブラックホールの痕跡を探しました。

クエーサーは、活動銀河と呼ばれるオブジェクトの一般的なクラスの最も明るいバージョンであり、天の川銀河よりも100倍明るく、核の超巨大ブラックホールに物質が付着することによって駆動されます。天文学者は10万人以上のクエーサーを発見しました。

ボロソンとラウアーは、それぞれ独自のブラックホールが存在する2つの銀河が互いに重なり合っている可能性を排除する必要がありました。この重ね合わせの可能性を排除するために、彼らは、クエーサーは同じ赤方偏移で決定された距離にあり、1つのホスト銀河のみのシグネチャが存在すると判断しました。

「広い輝線の二重セットは、2つのブラックホールのかなり決定的な証拠です」とボロソンは言った。 「これが実際に偶然の重ね合わせであった場合、オブジェクトの1つは非常に独特であるに違いありません。このバイナリブラックホールシステムの優れた点の1つは、観測できる速度の変化が数年以内に見られると予測していることです。バイナリブラックホールシステムは、それ自体が2つのブラックホールの1つを含んでいた2つの小さな銀河の合併の結果である銀河に埋め込まれているという説明をテストできます。」

LEAD IMAGE CAPTION(詳細):アーティストのバイナリ超大質量ブラックホールシステムの概念。各ブラックホールは、X線から電波への放射線を放出する物質のディスクに囲まれ、徐々にそのグリップに螺旋を描きます。 2つのブラックホールは、100年ごとに質量中心を周回し、1秒あたり6000キロメートル(3,728マイル)の相対速度で移動します。 (クレジットP.マレンフェルド、NOAO)

出典:NOAO

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