Svarta hål på kollisionskurs

Genom att sammanställa data från flera olika instrument har nu paret avslöjat ännu en bit i pusslet. Nu är vi ännu ett steg närmare att förstå hur kollision mellan dessa, de tyngsta av objekt sker. Dessa två ligger i omloppsbana runt varandra. En bana som för dem ett varv på 5 år. De må låta långt, men p.g.a. tidvatteneffekter kommer dessa två att bromsas sakta och kollidera inom en miljon år. Detta i en smäll som heter duga!

Det som fängslat forskarna är det faktum att paret växlar i ljusstyrka över tid och att det finns ett återkommande mönster i ljusintensiteten. Med data från ett flertal teleskop, jordbundna och i omloppsbana har man kunnat sluta sig till att det är de två svarta hålen som växlar i ljusstyrka* trots att de ligger mitt inne i en galax** på 3,5 miljarder ljusårs håll.

galex-bh-pair-crop
Teoretisk modellering av insamlingsskivorna
runt de två svarta hålen.
Modell: Columbia Univerity.

De två svarta hålen har sannolikt hamnat i denna situation genom galaxkollisioner. Eftersom alla stora galaxer tycks ha svarta hål i centrum så kommer också ett galaxpar som förenas få två supermassiva svara hål i centrum. Med tiden kommer dessa att förenas.

När forskarna tittat närmare på ljusvariationerna med teleskop i Catalina Real-Time Transient Survey så finner de ett mönster som sannolikt uppkommer p.g.a. de svarta hålens rörelser. Det ena svarta hålet tycks svälja mer materia än det andra och därmed ”lysa” mer. Samtidigt kretsar de runt varandra på fem år på ett avstånd av 290 miljarder km. Det motsvarar nästan 70 gånger längre bort än avståndet Neptunus – Solen. För att detta skall vara möjligt behöver de färdas med 7% av ljushastigheten.

Fenomenet liknar det när en ambulans närmar sig och tonen blir både intensivare och högre. Fenomenet kallas dopplereffekten och är liknande för ljus. Vad forskarna kom fram till var att intensitetsökningen i huvudsak sker när det mer aktiva svarta hålet rör sig i riktning mot Vintergatan. Effekten klingar också av när det rör sig från Vintergatan.

De testade sina data och kom fram till att effekten skulle vara större på kortare våglängder. Därefter letade de efter data från ultravioletta observationer. I gamla data där galaxen råkat vara med i både projekt GALEX (Galaxy Evolution Explorer) och Hubbleteleskopet kunde man finna att variationerna var betydligt större.

Effekten går att motsvara med att en 60-watts lampa lyser med 100W när den närmar sig och endast 20W när den avlägsnar sig berättar Daniel D’Orazio från Columbia Universitetet.

Vetenskapen bakom projektet kan ha betydelse för hur vi förstår kollisioner mellan massiva objekt. Kanske kan vi nu lättare finna par som snart kommer kollidera. Dels kan detta bidra till finnandet av de teoretiserade gravitationsvågorna. Dessutom kommer en sådan kollision att ge upphov till ett ljusfenomen lika starkt som 100 miljoner “normala” supernovor, en explosion som sannolikt kommer att sterilisera galaxen den sker i helt och hållet.

* Det är förstås inte de svarta hålen som lyser. Energin och ljuset produceras i de insamlingsskivor där gas och stoft dras in mot det svarta hålet. I samband med att gasen faller ner bildas friktion och gasen hettas upp och lyser intensivt.
**Galaxen innehåller en s.k. kvasar, ett aktivt galaxcentrum vars ljusintensitet i det här fallet beror på två aktiva svara hål i galaxens centrum.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>