Bercakap tentang kejiranan yang sukar! Bahkan lubang hitam tidak dapat diterima di galaksi CID-42, yang terletak kira-kira 4 bilion tahun cahaya dari Bumi. Fenomena ini, yang dikenali sebagai lubang hitam recoiled, berlaku kerana "tendangan" gelombang graviti dari penggabungan dua lubang hitam.
Walaupun acara ini mungkin jarang terjadi, itu mungkin bermaksud bahawa ada lubang hitam raksasa yang berkeliaran tidak terdeteksi di ruang yang luas di antara galaksi.
"Lubang hitam ini tidak dapat dilihat oleh kami," kata Laura Blecha dari Harvard Center for Astrophysics, pengarang bersama sebuah kajian baru, "kerana mereka telah menghabiskan semua gas di sekitarnya setelah dibuang dari galaksi rumah mereka."
Tinjauan sebelumnya di CID-42 mengesan sumber sinar-X yang terang kemungkinan disebabkan oleh bahan yang dipanaskan super di sekitar satu atau lebih lubang hitam supermasif. Walau bagaimanapun, ahli astronomi tidak dapat membezakan sama ada sinar-X berasal dari salah satu atau kedua-dua sumber optik kerana Chandra tidak menunjuk langsung ke CID-42, memberikan sumber sinar-X yang kurang tajam daripada biasanya.
Data baru membantu menjelaskan bahawa sinar-X hanya berasal dari salah satu sumber. Pasukan berpendapat bahawa ketika dua galaksi bertembung, lubang hitam supermasif di tengah setiap galaksi juga bertembung. Kedua-dua lubang hitam itu bergabung untuk membentuk satu lubang hitam tunggal yang tergelincir dari gelombang graviti yang dihasilkan oleh perlanggaran, yang memberikan lubang hitam yang baru bergabung sebagai tendangan yang cukup besar untuk akhirnya melarikan diri dari galaksi.
"Sukar untuk mempercayai bahawa lubang hitam supermasif dengan berat berjuta-juta kali jisim Matahari dapat dipindahkan sama sekali, apalagi ditendang keluar dari galaksi dengan kecepatan yang sangat besar," kata Francesca Civano dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian (CfA ), yang mengetuai kajian baru. "Tetapi data baru ini menyokong gagasan bahawa gelombang gravitasi - riak di ruang angkasa yang pertama kali diramalkan oleh Albert Einstein tetapi tidak pernah dikesan secara langsung - dapat memberikan kekuatan yang sangat kuat."
Hampir satu abad yang lalu, Albert Einstein merumuskan set persamaan moden - relativiti umum - yang digunakan untuk menggambarkan graviti.
"Persamaan Einstein sangat rumit sehingga kami dapat menyelesaikannya dengan tepat hanya beberapa tahun yang lalu untuk sistem dua lubang hitam yang relatif sederhana di orbit terikat," kata pengarang bersama Avi Loeb dari Harvard Center for Astrophysics. “Sistem seperti ini terbentuk secara semula jadi hasil penggabungan antara dua galaksi, masing-masing menjadi satu lubang hitam di tengahnya. Penyelesaian tepat untuk persamaan Einstein, yang diperoleh dengan algoritma komputer yang canggih, menunjukkan bahawa dua lubang hitam bergabung menjadi satu lubang hitam yang ditendang ke arah yang disukai seperti roket kerana pelepasan gelombang graviti arah yang berfungsi sebagai bahan yang keluar dari ekzos roket. "
Sekiranya CID-42 memang dihasilkan oleh mekanisme ini, ia memberikan pengesahan pemerhatian pertama persamaan Einstein dalam rejim graviti kuat dinamik yang belum diterokai, yang bertanggungjawab untuk tendangan gelombang graviti.
Data tambahan dari Magellan darat dan Teleskop Sangat Besar di Chile menyediakan spektrum yang menunjukkan bahawa kedua-dua sumber di CID-42 bergerak terpisah dengan kelajuan sekurang-kurangnya 5 juta kilometer per jam (3 juta batu per jam).
Terdapat dua kemungkinan penjelasan lain untuk apa yang berlaku di CID-42. Satu akan melibatkan pertemuan antara tiga lubang hitam supermasif, sehingga yang paling ringan dikeluarkan. Idea lain adalah bahawa CID-42 mengandungi dua lubang hitam supermasif yang berputar ke arah satu sama lain, dan bukannya satu yang bergerak dengan cepat.
Kedua-dua penjelasan alternatif ini memerlukan sekurang-kurangnya salah satu lubang hitam supermasif untuk dikaburkan, kerana hanya satu sumber sinar-X yang terang diperhatikan. Oleh itu, data Chandra menyokong idea penutupan lubang hitam kerana gelombang graviti.
Hasil ini akan muncul dalam edisi 10 Jun The Astrophysical Journal.
Baca kertas kerja pasukan:
Chandra Resolusi tinggi Pemerhatian CID-42, calon SMBH recoiling
Kekangan pada CID-42: Recoil Kick atau Supermassive Black Hole Pair?
Sumber: NASA, Chandra
