Galaktyka eliptyczna M87 znana jest z strumienia promieniowania, który płynie z supermasywnej czarnej dziury (SMBH), w której znajduje się galaktyka. Ten strumień, który jest widoczny przez teleskopy o dużej aperturze, mógł działać jako „plecak odrzutowy” czarnej dziury, przenosząc SMBH z centrum masy galaktyki - gdzie uważa się, że rezyduje większość SMBH.
Obserwacje przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a przez współpracę badaczy astronomii z Rochester Institute of Technology, Florida Institute of Technology i University of Sussex w Wielkiej Brytanii pokazują, że SMBH w M87 może zostać przesunięty z centrum galaktyki nawet o 7 parsów (22,82 lat świetlnych). Jest to sprzeczne z od dawna utrzymywaną teorią, że supermasywne czarne dziury znajdują się w centrum galaktyk, w których żyją, i może dać astronomom jeden sposób na prześledzenie historii galaktyk, które powstały w wyniku scalenia.
Co spowodowało, że SMBH M87 odszedł tak daleko od centrum galaktyki? Najbardziej prawdopodobną przyczyną jest połączenie dwóch mniejszych supermasywnych czarnych dziur w przeszłości. Ta fuzja mogła stworzyć fale grawitacyjne, które sprawiły, że zakotwiczona czarna dziura mogła szybko kopnąć. Uważa się, że galaktyki eliptyczne, takie jak M87, stają się rozmiarem dzięki połączeniu mniejszych galaktyk.
Inną teorią jest to, że strumień promieniowania, który rozpyla się z SMBH, wypchnął wystarczająco dużo energii, aby zasadniczo wypchnąć czarną dziurę z dala od centrum M87. Okej, więc tak naprawdę nie jest to „plecak odrzutowy czarnej dziury”, ale musisz przyznać, że kombinacja czarnych dziur - które są fajne - i plecaków odrzutowych, również fajnych, jest zbyt dobra, aby ją pominąć. Ruch SMBH odbywa się w przeciwnym kierunku niż strumień, który możemy zobaczyć przepływający z obiektu. Jednak, aby ten scenariusz mógł być prawdziwy, samolot musiałby być o wiele bardziej energiczny miliony lat temu, stwierdzili naukowcy.
Istnieją również dowody na istnienie innego strumienia materiału, który wypływa z drugiej strony SMBH, który anulowałby ruch pchający strumienia, który widzimy, co znacznie zwiększa prawdopodobieństwo scenariusza połączenia. Jeśli jednak oba strumienie były w wysokim stopniu asymetryczne, ten scenariusz nadal może mieć miejsce. Więcej informacji o strukturze i historii dżetów lepiej wyjaśni przyczynę przesunięcia czarnej dziury.
To badanie M87 jest częścią szerszego projektu mającego na celu ograniczenie umiejscowienia supermasywnych czarnych dziur, znanych również jako aktywne jądra galaktyczne lub kwazary, w ich macierzystych galaktykach. David Axon, dziekan matematyki i fizyki w Sussex, powiedział w komunikacie prasowym: „W obecnych scenariuszach powstawania galaktyk uważa się, że galaktyki składają się w procesie łączenia. Dlatego powinniśmy oczekiwać, że czarne dziury binarne i czarne dziury po koalescencji, takie jak w M87, są bardzo powszechne w kosmosie. ”
Przemieszczenie takich czarnych dziur byłoby widoczne na zarchiwizowanych obrazach Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, a badacze, którzy odkryli to zjawisko w M87, wykorzystali archiwa HST do ustalenia położenia SMBH. Dalsza analiza tych archiwów może przynieść wiele, wiele więcej „wędrujących” czarnych dziur.
Odkrycia zostały zaprezentowane 25 maja na spotkaniu American Astronomical Society w Miami na Florydzie. Zespół badaczy, którzy współpracowali przy tym odkryciu, to Daniel Batcheldor i Eric Perlman z Florida Institute of Technology, Andrew Robinson i David Merritt z Rochester Institute of Technology oraz David Axon z University of Sussex. Ich wyniki zostały zaakceptowane do publikacji w Astrophysical Journal Letters oraz w oryginalnej pracy, Przemieszczona supermasywna czarna dziura w M87, jest dostępny na Arxivie tutaj.
Źródło: Eurekalert, Arxiv, strona internetowa Erica Perlmana
