أعلن علماء الفلك اكتشاف ثقوب سوداء ثنائية فائقة الكتلة

اكتشف فريق من الباحثين من جامعة بوردو ومؤسسات أخرى كتلة هائلة[{” attribute=””>black hole binary system, one of only two known such systems. The two black holes, which orbit each other, likely weigh the equivalent of 100 million suns each. One of the black holes powers a massive jet that moves outward at nearly the speed of light. The system is so far away that the visible light seen from Earth today was emitted 8.8 billion years ago.

The two are only between 200 AU and 2,000 AU apart, at least 10 times closer than the only other known supermassive binary black hole system. One AU is the distance from the Earth to the sun, which is about 150 million kilometers (93 million miles) or 8.3 light minutes.

The close separation is significant because such systems are expected to merge eventually. That event will release a massive amount of energy in the form of gravitational waves, causing ripples in space in every direction (and oscillations in matter) as the waves pass through.

Finding systems like this is also important for understanding the processes by which galaxies formed and how they ended up with massive black holes at their centers.

https://www.youtube.com/watch؟v=7rr8lzxm714

ملخص موجز للأساليب

اكتشف الباحثون النظام بالصدفة عندما لاحظوا نمطًا جيبيًا متكررًا في اختلافات انبعاث سطوع الراديو بمرور الوقت ، بناءً على البيانات المأخوذة بعد عام 2008. وكشف بحث لاحق عن البيانات التاريخية أن النظام تنوع أيضًا بنفس الطريقة في أواخر السبعينيات إلى أوائل الثمانينيات هذا النوع من التباين هو بالضبط ما يتوقعه الباحثون إذا تأثر الانبعاث المتوقع من الثقب الأسود بتأثير دوبلر بسبب حركته المدارية حيث يتأرجح حول الثقب الأسود الآخر. قام ماثيو ليستر من كلية العلوم بجامعة بوردو وفريقه بتصوير النظام من عام 2002 إلى عام 2012 ، لكن التلسكوب اللاسلكي للفريق يفتقر إلى الدقة اللازمة لحل الثقوب السوداء الفردية على هذه المسافة الكبيرة. تدعم بيانات التصوير الخاصة بها سيناريو الثقب الأسود الثنائي وتوفر أيضًا زاوية اتجاه التدفق المتوقع ، وهو جزء مهم من نموذج الورقة للتغيرات التي يسببها دوبلر.

شوهد ثقبان أسودان فائقان الكتلة يدوران حول بعضهما البعض في الرسوم المتحركة القابلة للحلقة لهذا الفنان. يُطلق أكبر ثقب أسود ، والذي تبلغ كتلته مئات الملايين من المرات كتلة شمسنا ، نفاثًا يتغير لمعانه الظاهري مع دوران الزوجين حولهما. وجد علماء الفلك دليلاً على هذا السيناريو في كوازار يُدعى PKS 2131-021 بعد تحليل 45 عامًا من الملاحظات الراديوية التي تُظهر أن النظام يغمق ويضيء بشكل دوري. يُعتقد أن النمط الدوري المرصود ناتج عن الحركة المدارية للطائرة. الائتمان: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / R. مصاب (IPAC)

خبرة البروفيسور بوردو

ماثيو ليستر ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم بجامعة بوردو ، متخصص في أبحاثه في المجالات التالية: نوى المجرة النشطة ، والنفاثات والصدمات الفيزيائية الفلكية ، والكوازارات وأجسام BL Lacertae ، ومجرات Seyfert I ذات الخطوط الضيقة ، وقاعدة طويلة جدًا.

لمعرفة المزيد حول هذه الدراسة:

المرجع: “الظواهر غير المتوقعة لـ Blazar PKS 2131–021: مرشح فريد من نوعه للثقب الأسود الفائق الكتلة” بقلم S.O’Neill، S. Kiehlmann، ACS Readhead، MF Aller، RD Blandford، I. Liodakis، ML Lister، P Mróz ، CP O’Dea، TJ Pearson، V. Ravi، M. Vallisneri، KA Cleary، MJ Graham، KJB Grainge، MW Hodges، T. Hovatta، A. Lähteenmäki، JW Lamb، TJW Lazio، W. Max-Moerbeck، V . Pavlidou، TA Prince، RA Reeves، M. Tornikoski، P. Vergara de la Parra and JA Zensus، February 23، 2022، رسائل من مجلة الفيزياء الفلكية.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac504b

التمويل: يشمل دعم برنامج MOJAVE ناسا– يمنح فيرمي 80NSSC19K1579 و NNX15AU76G و NNX12A087G.