Choć dzieli je 1600 lat świetlnych to w końcu się spotkają. Dwie super masywne czarne dziury

Galaktyka NGC7727, która znajduje się w gwiazdozbiorze Wodnika zaliczana jest do klasy obiektów osobliwych. W przeciwieństwie do galaktyk spiralnych, które wyróżniają się spłaszczonym kształtem i charakterystycznymi ramionami tworzącymi spirale wokół centrum. A także galaktyk eliptycznych, które z kolei mają sferyczny kształt i brak i konkretnej struktury.

W galaktykach spiralnych mamy sporo materii międzygwiazdowej, a aktywność związana z tworzeniem się nowych gwiazd jest bardzo duża. Galaktyki eliptyczne to przeciwieństwo. Mało tam pyłu, a nowych gwiazd powstaje bardzo niewiele.

Sugeruje się, by galaktyki osobliwe traktować nie jako obiekt, ale zjawisko, które wciąż trwa i w danym momencie owocuje konkretnym wyglądem. Na zdjęciu galaktyka NGC 7727 i jej dwa jądra, które kryją w sobie czarne dziury

Galaktyki osobliwe mogą być wynikiem zderzenia się innych galaktyk, na przykład spiralnych. W efekcie takiego zdarzenia zaburzona zostaje regularna struktura galaktyk i powstaje czasem obiekt o niezwykle oryginalnej, ale i chaotycznej strukturze. Potem taki obiekt może wyewoluować w galaktykę eliptyczną.

Galaktyka NGC7727 i to co w niej się kryje

NGC7727 jest właśnie efektem dawnego zderzenia dwóch galaktyk spiralnych. Każda z tych galaktyk miała kiedyś własną super masywną czarną dziurę, a teraz po zderzeniu obiegają one się wzajemnie po orbicie o rozmiarze 1600 lat świetlnych.

Obejrzyj w

To wszystko było jedynie przypuszczeniem, aż do niedawna. Dzięki obserwacjom teleskopu Hubble połączonym z danymi z teleskopu ESO VLT i instrumentu MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), udało się dokładnie określić parametry tej pary super masywnych czarnych dziur. Wykorzystano do tego spektroskopową analizę ruchu materii otaczającego każdy z tych obiektów (wideo powyżej).

Najbliższa znana nam para super masywnych czarnych dziur

Choć zlokalizowana w odległości 89 milionów lat świetlnych od Ziemi, jest to najbliższa znana nam ciasna para super masywnych czarnych dziur (dotychczasowy rekord to 470 milionów km). Bo biorąc pod uwagę masę większej z nich, czyli 154 miliony mas Słońca, i masę tej znacznie mniejszej, która wynosi 6,3 miliona mas Słońca, wzajemna odległość tych czarnych dziur wynosząca 1600 lat świetlnych to niewiele.

Obejrzyj w

Przy tak dużych masach oddziaływanie grawitacyjne sprawi, że oba obiekty będą stopniowo zbliżać się do siebie i, jak twierdzi Holger Baumgardt z Uniwersytetu Queensland w Australii, prawdopodobnie w ciągu 250 milionów lat połączą się tworząc jedną jeszcze bardziej masywną czarną dziurę. Należy tu pamiętać, że wszystko widzimy z opóźnieniem, w przypadku NGC7727 jest to 89 milionów lat.

Obserwacje takich super masywnych par czarnych dziur to przyszłość astronomii

Dziś jesteśmy na początku ery nie tylko obserwacji takich masywnych par czarnych dziur. Teleskopy VLT pracują na granicy swoich możliwości, ale wraz z uruchomieniem teleskopu ELT (Extremely Large Telescope), takie poszukiwania staną się czymś normalnym. Jesteśmy w stanie także obserwować echo zderzeń się czarnych dziur, które pozostawia w tkance kosmosu ślad w postaci fal grawitacyjnych, a czasem także dowód w postaci sygnału świetlnego. Tak właśnie stało się w przypadku obiektu GW190521, który był połączeniem się dwóch czarnych dziur o masach 85 i 66 mas Słońca w galaktyce odległej o 17 miliardów lat świetlnych.

Zderzenie w centrum NGC7727 zaowocuje jeszcze silniejszym sygnałem w postaci fal grawitacyjnych, tylko że zanim dotrze do nas informacja o tym zderzeniu Słońce zdąży już wykonać pełne okrążenie centrum Galaktyki. A my? Być może nie pozostanie po nas już żaden ślad.

Jest też wielce prawdopodobne, że mieszkańcy Drogi Mlecznej, w bardzo odległej przyszłości będą świadkami ostatnich chwil przed zderzeniem się czarnych dziur w bliskim sąsiedztwie. Do Galaktyki stopniowo zbliża się bowiem galaktyka M31 w Andromedzie i wedle przewidywań w ciągu 4 miliardów lat nastąpi do ich połączenia. Wtedy czarne dziury, które kryją się w centrum Galaktyki jak i M31 zaczną prawdopodobnie krążyć wokół siebie, zbliżając się, aż w końcu zleją się w jeden obiekt.

Źródło: ESO, inf. własna