Voor het eerst is de meest extreme botsing in de kosmos waargenomen. Als de kernen massief genoeg zijn, kunnen de superzware zwarte gaten vast komen te zitten in aantrekkingskracht. Smelten de zwarte gaten samen tot een super-superzwaar zwart gat? Draaien de twee superzware zwarte gaten, keren terug en schieten dan van elkaar weg? Nou, het lijkt erop dat beide mogelijk zijn, maar astronomen hebben nu waarnemingsbewijs dat een zwart gat wordt weggeblazen van zijn moederstelsel na een botsing met een grotere neef.
De meeste sterrenstelsels in het waarneembare universum bevatten superzware zwarte gaten in hun kernen. We weten dat ze zich verstoppen in galactische kernen omdat ze een enorme zwaartekrachtdominantie hebben over dat gebied van de ruimte, wegzuigend naar sterren die te dichtbij cirkelen. Recente waarnemingen van galactische kernen laten snel roterende sterren zien rond iets dat onzichtbaar is. Bij het berekenen van de baansnelheden van de ster is afgeleid dat het onzichtbare lichaam dat ze draaien iets heel massiefs is; een superzwaar zwart gat van honderden miljoenen zonsmassa's. Ze zijn ook de bron van heldere quasars in actieve, jonge sterrenstelsels.
Nu heeft dezelfde onderzoeksgroep die de verbazingwekkende ontdekking deed van de structuur van een zwarte gat moleculaire torus door de emissie van geëchoqueerd licht van een röntgenstraling te analyseren (afkomstig van stermateriaal dat in de aanwasschijf van het superzware zwarte gat valt) een waargenomen van deze superzware zwarte gaten die uit zijn moederstelsel worden geschopt. Wat veroorzaakte deze ongelooflijke gebeurtenis? Een botsing met een ander, groter superzwaar zwart gat.
Stefanie Komossa en haar team van het Max Planck Institute for extraterrestrial Physics (MPE) deden de ontdekking. Dit werk, te publiceren in Astrophysical Journal Letters op 10 mei verifieert iets dat alleen is gemodelleerd in computersimulaties. Modellen voorspellen dat naarmate twee snel roterende zwarte gaten beginnen te versmelten, gravitatiestraling wordt uitgezonden door de botsende sterrenstelsels. Omdat de golven voornamelijk in één richting worden uitgezonden, wordt gedacht dat de zwarte gaten terugveren - net als de kracht die gepaard gaat met het afvuren van een geweer. De situatie kan ook worden gezien als twee tollen, die steeds dichterbij komen totdat ze elkaar ontmoeten. Door hun hoge impulsmoment ervaren de toppen een "kick", waardoor de toppen zeer snel in tegengestelde richting worden uitgeworpen. Dit is in wezen wat twee superzware zwarte gaten zouden doen, en nu is deze terugslag waargenomen. Bovendien is de snelheid van het uitgeworpen zwarte gat gemeten door de brede spectroscopische emissielijnen van het hete gas rond het zwarte gat (de accretieschijf) te analyseren. Het uitgeworpen zwarte gat reist met een snelheid van 2650 km / s (1647 mi / s). De accretieschijf zal het teruggetrokken zwarte gat vele miljoenen jaren blijven voeden op zijn reis door de ruimte alleen.
Komossa ondersteunde het bewijs dat dit inderdaad een superzwaar zwart gat is, analyseerde het moederstelsel en vond heet gas dat röntgenstralen uitzond vanaf de locatie waar de botsing met het zwarte gat plaatsvond.
Nu hopen Komossa en haar team de vragen te beantwoorden die deze ontdekking heeft gecreëerd: Vormden en evolueerden sterrenstelsels en zwarte gaten gezamenlijk in het vroege heelal? Of was er een bevolking van sterrenstelsels die hun centrale zwarte gaten waren ontnomen? En zo ja, hoe was de evolutie van deze sterrenstelsels anders dan die van sterrenstelsels die hun zwarte gaten behielden?
We hopen dat de gecombineerde inspanningen van observatoria op aarde en in de ruimte gebruikt kunnen worden om meer van deze 'superkicks' te vinden en deze vragen te gaan beantwoorden. De ontdekking van zwaartekrachtsgolven zal ook helpen, omdat wordt voorspeld dat deze botsingsgebeurtenis het universum zal wassen in krachtige zwaartekrachtsgolven.
Bron: MPE News
