Prvič neposredno opazili dvojno supermasivno črno luknjo

Večina večjih galaksij ima v svojem središču supermasivno črno luknjo z maso od nekaj milijonov to nekaj milijard mas Sonca. Gre torej za gromozanske objekte, ki so do svoje mase najverjetneje prišli prek večkratnega zlivanja vse večjih parov črnih lukenj. 

Idejo potrjujejo številne galaksije, ki smo jih ujeli v procesu trčenja. Pričakujemo, da se med trčenjem središčni črni luknji približata, se nato dolgo časa vrtita ena okoli druge, pri čemer se njuni tirnici krčita, dokler se naposled ne zlijeta.

Nedavno so raziskovalci objavili članek, v katerem so predstavili prvo neposredno detekcijo dveh supermasivnih lukenj v središču galaksije. Gre za galaksijo Markarian 501, ki leži v smeri ozvezdja Herkul. 

Že dolgo časo je znano, da galaksija gosti masivno črno luknjo. Čeprav se črna luknja uspešno skriva pred našimi očmi, pa na njeno prisotnost opozarja curek snovi, ki izhaja iz središča galaksije in seva radijsko svetlobo. Natančen mehanizem nastanka takšnega curka ni znan, je pa verjetno povezan z ekstremni pogoji, kakršnim je podvržena snov v bližini črne luknje. Curek je obrnjen bolj ali manj proti nam, zato je galaksija še posebej svetla v radijski svetlobi.

Znanstveniki so galaksijo opazovali 23 let. Analiza je pokazala, da se svetlost curka v radijski svetlobi s časom spreminja. V spremembah so opazili vzorce, ki jih je mogoče pojasniti zgolj s tem, da se orientacija curka, in s tem orientacija in položaj črne luknje, s časom spreminjata. Periodične spremembe lahko razložimo s prisotnostjo še en supermasivne črne luknje, katere curek je večino časa obrnjen stran od nas. Pred kratkim pa se je pokazal tudi drugi curek, kar je prisotnost druge črne luknje potrdilo.

Analiza je pokazala, da črni luknji krožita ena okoli druge na medsebojni oddaljenosti vsega 250 do 540 astronomski enot (astronomska enota je povprečna razdalja med Zemljo in Soncem), en obhod pa opravita v 121 dneh. Možno je, da se bosta črni luknji že čez sto let zlili v eno samo črno luknjo.

Črnih lukenj na razdalji galaksije (500 milijonov svetlobnih let) ne moremo razločiti s sliko. Med kroženjem pa črni luknji oddajata gravitacijske valove, ki bi jih lahko odkrili posebni eksperimenti, ki iščejo spremembe v periodah pulzarjev. Pulzarji, hitro se vrteče nevtronske zvezde, imajo sicer izredno konstante periode (ena perioda je en obhod okoli svoje osi). Gravitacijski valovi signal nekoliko popačijo, kar lahko opazimo prek merjenja period večjega števila pulzarjev. 

Naslovna slika: Ilustracija dveh radijskih curkov, ki izhajata iz dveh supermasivnih črnih lukenj v središču galaksije Markarian 501. Avtorstvo: Emma Kun / HUN-REN Konkoly Observatory / Ustvarjeno s pomočjo orodij UI