Czarne dziury wyrzucone z centrów galaktyk? Niezwykły ślad w danych ze 100 tysięcy kwazarów!
Badacze z Uniwersytetu Loránda Eötvösa (ELTE) znaleźli statystyczne dowody, że część supermasywnych czarnych dziur zostaje po powstaniu wyrzucona z centrów galaktyk. Zależność, którą odkryto w danych, przewidziała dziesięć lat temu ta sama grupa: Peter Raffai i Zsolt Frei wraz z Zoltánem Haimanem. Obecne badanie poprowadził Bence Bécsy, absolwent ELTE, dziś związany z Uniwersytetem w Birmingham.
Gdy łączą się galaktyki, ich centralne czarne dziury tworzą układ podwójny, emitują fale grawitacyjne i w końcu się zlewają. Jeśli fale z ostatnich chwil nie są wysyłane równomiernie we wszystkich kierunkach, powstała czarna dziura dostaje potężnego „kopniaka”, podobnego do odrzutu broni. Jej prędkość może sięgać kilku milionów kilometrów na godzinę. Jeśli nie opuści galaktyki, wraca, przelatuje przez centrum i oscyluje wokół jądra jak wahadło. Ogólna teoria względności zakłada taki odrzut, ale dotąd nie wykazano go jednoznacznie.
Ślad w świetle kwazarów
Zespół przeanalizował ok. 100 tysięcy kwazarów z katalogu Sloan Digital Sky Survey. Dla każdego wyznaczył prędkość czarnej dziury, wykorzystując przesunięcie światła gazu leżącego blisko niej względem gazu dalszego, oraz zaczerwienienie kwazara, które świadczy o ilości pyłu. Przewidywana relacja się pojawiła: kwazary z szybszymi czarnymi dziurami są średnio bardziej zaczerwienione. Wśród najbardziej zapylonych odsetek mocno przesłoniętych obiektów jest trzykrotnie wyższy przy najszybszych czarnych dziurach niż przy najwolniejszych.
Najbardziej naturalne wyjaśnienie to wyrzucenie czarnych dziur po wcześniejszym zlaniu. Autorzy zastrzegają, że szacunki są niepewne i nie można wykluczyć innych procesów. Wynik ma znaczenie dla obserwatorium LISA, które ESA planuje wystrzelić w 2035 roku.
Źródło: Eötvös Loránd University
Czytaj też: To nie supernowe rozświetliły młody Wszechświat? Zaskakujące odkrycie astrofizyków!
Grafika tytułowa: Jad Limcaco / Unsplash
