Lubang hitam berpasangan berteori biasa, tetapi tidak dapat dikesan - sehingga kini.
Ahli astronomi Todd Boroson dan Tod Lauer, dari Observatorium Astronomi Optik Nasional (NOAO) di Tucson, Arizona, telah menemui dua lubang hitam besar yang saling mengorbit di tengah satu galaksi. Penemuan mereka muncul dalam edisi minggu iniAlam semula jadi.
Ahli astronomi telah lama mengesyaki bahawa kebanyakan galaksi besar mempunyai lubang hitam di pusatnya, dan bahawa kebanyakan galaksi telah mengalami semacam penggabungan sepanjang hayat mereka. Tetapi walaupun sistem lubang hitam binari semestinya biasa, ia terbukti sukar dicari. Boroson dan Lauer percaya bahawa mereka telah menemui galaksi yang berisi dua lubang hitam, yang saling mengorbit setiap 100 tahun atau lebih. Mereka kelihatan dipisahkan hanya dengan 1/10 dari parsec, sepersepuluh jarak dari Bumi ke bintang terdekat.
Setelah galaksi terbentuk, kemungkinan lubang hitam besar juga dapat terbentuk di tengahnya. Oleh kerana banyak galaksi dijumpai dalam kelompok galaksi, galaksi individu dapat bertembung satu sama lain ketika mereka mengorbit di gugusan. Misteri adalah apa yang berlaku pada lubang hitam pusat ini apabila galaksi bertembung dan akhirnya bergabung. Teori meramalkan bahawa mereka akan mengorbit satu sama lain dan akhirnya bergabung menjadi lubang hitam yang lebih besar lagi.
"Karya sebelumnya telah mengenal pasti contoh kemungkinan lubang hitam dalam perjalanan untuk bergabung, tetapi kes yang dikemukakan oleh Boroson dan Lauer adalah istimewa kerana pasangannya lebih ketat dan bukti lebih kuat," tulis Jon Miller, ahli astronomi University of Michigan, dalam sebuah pengiring pengiring.
Bahan yang jatuh ke dalam lubang hitam memancarkan cahaya di kawasan panjang gelombang yang sempit, membentuk garis pelepasan yang dapat dilihat ketika cahaya tersebar ke dalam spektrum. Garis pelepasan membawa maklumat mengenai kelajuan dan arah lubang hitam dan bahan yang jatuh ke dalamnya. Sekiranya terdapat dua lubang hitam, mereka akan mengorbit satu sama lain sebelum bergabung dan mempunyai ciri khas dua tanda pada garis pelepasannya. Tandatangan ini kini telah dijumpai.
Lubang hitam yang lebih kecil mempunyai jisim 20 juta kali daripada matahari; yang lebih besar adalah 50 kali lebih besar, seperti yang ditentukan oleh halaju orbitnya.
Boroson dan Lauer menggunakan data dari Sloan Digital Sky Survey, sebuah teleskop berdiameter 2.5 meter (8 kaki) di Apache Point di selatan New Mexico untuk mencari tanda khas lubang hitam berkembar ini di antara 17.500 quasar.
Quasars adalah versi paling terang dari kelas objek umum yang dikenali sebagai galaksi aktif, yang boleh menjadi seratus kali lebih terang daripada galaksi Bima Sakti kita, dan dikuasakan oleh penambahan bahan ke dalam lubang hitam supermasif di inti mereka. Ahli astronomi telah menemui lebih daripada 100,000 quasar.
Boroson dan Lauer harus menghilangkan kemungkinan mereka melihat dua galaksi, masing-masing dengan lubang hitamnya sendiri, saling bertumpu di antara satu sama lain. Untuk cuba menghilangkan kemungkinan superposisi ini, mereka menentukan bahawa kuasar berada pada jarak yang ditentukan pergeseran merah yang sama dan terdapat tanda tangan hanya satu galaksi inang.
"Kumpulan dua jalur pelepasan luas adalah bukti yang cukup meyakinkan dari dua lubang hitam," kata Boroson. "Sekiranya sebenarnya ini adalah superposisi kebetulan, salah satu objek pasti cukup aneh. Satu perkara yang baik mengenai sistem lubang hitam binari ini ialah kita meramalkan bahawa kita akan melihat perubahan halaju yang dapat dilihat dalam beberapa tahun paling banyak. Kami dapat menguji penjelasan kami bahawa sistem lubang hitam biner tertanam di galaksi yang merupakan hasil penggabungan dua galaksi yang lebih kecil, yang masing-masing mengandungi salah satu dari dua lubang hitam. "
LEAD IMAGE CAPTION (lebih banyak): Konsep Artis mengenai sistem lubang hitam supermasif binari. Setiap lubang hitam dikelilingi oleh cakera bahan yang secara beransur-ansur berputar ke dalam genggamannya, melepaskan sinaran dari sinar-x ke gelombang radio. Kedua-dua lubang hitam melengkapkan orbit di sekitar pusat jisimnya setiap 100 tahun, bergerak dengan kecepatan relatif 6000 kilometer (3,728 batu) sesaat. (Kredit P. Marenfeld, NOAO)
Sumber: NOAO
