Dowody na istnienie pary supermasywnych czarnych dziur w centrum odległej galaktyki aktywnej przedstawili naukowcy w czasopiśmie "Astrophysical Journal Letters". Jednym ze współodkrywców jest dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Międzynarodowy zespół naukowców przedstawił dowody na istnienie pary supermasywnych czarnych dziur w centrum galaktyki o nazwie PKS 2131-021 odległej od Ziemi o około 9 miliardów lat świetlnych. "Dwie supermasywne czarne dziury, każda setki milionów razy bardziej masywna niż Słońce, obiegają się wzajemnie z okresem około dwóch lat. Ten kosmiczny taniec jest źródłem fal grawitacyjnych o ogromnej mocy, których emisja powoduje, że odległość między czarnymi dziurami szybko maleje. Szacuje się, że zderzą się one i połączą za zaledwie około 10 tysięcy lat" - czytamy w przesłanym PAP komunikacie prasowym.
Galaktyka PKS 2131-021 jest kwazarem, czyli galaktyką aktywną o ogromnej mocy. Astronomowie uważają, że w centrum każdego kwazara znajduje się olbrzymia czarna dziura, która pochłania spadający na nią gaz. W niektórych kwazarach tworzą się dżety, czyli strugi materii wyrzucanej z kwazara z prędkością bliską prędkości światła. Badana galaktyka należy do niewielkiej podgrupy kwazarów, zwanej blazarami, w których dżet jest skierowany w kierunku obserwatora na Ziemi. Kwazary emitują promieniowanie elektromagnetyczne w szerokim zakresie - od promieniowania rentgenowskiego, przez optyczne, aż po radiowe.
W najnowszym artykule opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie "Astrophysical Journal Letters" (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac504b) naukowcy dowodzą, że w środku galaktyki PKS 2131-021 znajduje się nie pojedyncza czarna dziura, lecz układ dwóch supermasywnych czarnych dziur obiegających się wzajemnie z okresem około dwóch lat. Ruch czarnych dziur powoduje, że dżet zmienia swoje położenie, co skutkuje okresowymi zmianami jasności galaktyki w zakresie radiowym. Takie zmiany jasności zostały odkryte w archiwalnych danych zbieranych przez trzy amerykańskie obserwatoria radiowe: Owens Valley Radio Observatory (OVRO), University of Michigan Radio Astronomy Observatory (UMRAO) i Haystack Observatory.
"Kiedy zdaliśmy sobie sprawę, że archiwalne dane gromadzone przez ostatnie 45 lat wskazują na okresowe zmiany jasności kwazara, zrozumieliśmy, że to wyjątkowy obiekt" - mówi dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego współautor publikacji, który był odpowiedzialny za matematyczne modelowanie krzywej blasku kwazara. "Zazwyczaj kwazary charakteryzują się chaotyczną zmiennością, a ten obiekt jaśniał i słabł bardzo regularnie" - dodaje dr Mróz, cytowany w komunikacie.
Czarne dziury znajdujące się w centrum galaktyki PKS 2131-021 są oddalone od siebie o około 2000 jednostek astronomicznych (jedna jednostka astronomiczna to średnia odległość między Ziemią a Słońcem) i obiegają się wzajemnie z okresem zaledwie około 2 lat. Dla porównania, kometa znajdująca się w odległości 2000 jednostek astronomicznych od Słońca obiega je z okresem 90 tysięcy lat.
Uważa się, że supermasywne czarne dziury znajdują się w centrach wszystkich galaktyk, w tym także w Drodze Mlecznej. Kiedy dochodzi do połączenia się galaktyk, co było stosunkowo częste w młodym Wszechświecie, znajdujące się w ich środkach czarne dziury powinny utworzyć parę, a w końcu połączyć się. Temu procesowi powinna towarzyszyć emisja fal grawitacyjnych. Jak dotąd nie potwierdzono obserwacyjnie tej teorii. Odkrycie pary supermasywnych czarnych dziur w galaktyce PKS 2131-021 daje nadzieję, że to się wkrótce zmieni.
Fale grawitacyjne zostały po raz pierwszy wykryte bezpośrednio przez obserwatoria LIGO i Virgo, w pracach których udział biorą astronomowie z UW. Supermasywne czarne dziury w centrum galaktyki PKS 2131-021 są dziesiątki milionów razy bardziej masywne niż czarne dziury wykrywane przez LIGO i Virgo. Emitowane przez nie fale grawitacyjne mają znacznie niższą częstotliwość, niż możliwa do wykrycia przez LIGO i Virgo, ale mogą być wykrywane dzięki precyzyjnym obserwacjom pulsarów. Autorzy publikacji szacują, że odkrycie pary czarnych dziur w kwazarze PKS 2131-021 powinno zostać potwierdzone w ciągu najbliższych kilku lat przez eksperymenty wykorzystujące pulsary do poszukiwania fal grawitacyjnych o niskiej częstotliwości, takie jak European Pulsar Timing Array (EPTA) czy North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav).
"Znamy bardzo małą liczbę potwierdzonych podwójnych supermasywnych czarnych dziur obiegających się wzajemnie, a nowo odkryty obiekt ma najkrótszy okres orbitalny z nich - mówi dr hab. Szymon Kozłowski z Obserwatorium Astronomicznego UW, który jest ekspertem w dziedzinie zmienności kwazarów. - To szalenie ciekawy i unikatowy obiekt".
Badania puszkowanych łososi pomogły ocenić zmiany stanu mórz w ciągu 40 lat
A potem zdziwienie że coraz częściej pojawiają się zdrowotne problemy.
Splątane znaczy jakoś połączone niezależnie od dzielącej je odległości.
Badacze kolejny raz obalili wyniki uzyskane pod koniec lat 80. metodą radiowęglową.
Plamy krwi na Całunie zachowują czerwoną barwę. Naukowcy podjęli próbę wyjaśnienia tego fenomenu.