Gaurile negre supermassive sunt cele mai extreme obiecte din universul cunoscut, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori mai mari decât masa Soarelui nostru. Acum, astronomii au putut explora unul din acești giganți într-un quasar ciudat și îndepărtat. Ei au reușit să facă o descoperire uimitoare - răstoarnă la o treime viteza luminii.
Studiul unei găuri negre supermassive situată la aproximativ 3,5 miliarde ani lumină de la noi nu este doar o operă. Dar se pare că obiectul în sine nu este simplu: este un quasar care demonstrează luminițe cvasi-periodice la fiecare 12 ani sau cam asa ceva. Acest fapt a ajutat astronomii să identifice natura lor extremă.
Quasarii sunt discuri extrem de luminoase de acumulare în nucleele ale galaxiilor, conduse de o cantitate abundentă de materie blocată în centrul unei găuri negre supermassive. Marea majoritate a galaxiilor sunt considerate a conține găuri negre supermassive. Adevărat, galaxiile moderne s-au liniștit și quasarii nu mai strălucesc. Dar este o poveste complet diferită pentru galaxiile care sunt miliarde de ani lumină de la Pământ.
Obiectul în centrul unui quasar ciudat, numit OJ287, "cântărește" aproximativ 18 miliarde de mase solare și este unul dintre cele mai mari găuri negre supermassive (sau ultramazive) din universul cunoscut. Interesant este că, de asemenea, este unul dintre cele mai bine studiate quasari , deoarece este situat în imediata vecinătate a căii vizibile a mișcării Soarelui peste cer, așa cum se vede de pe Pământ - o zonă în care căutările istorice ale asteroizilor și cometelor sunt desfășurate în mod regulat. Astfel, prin noroc, astronomii au mai mult de 100 de ani de observații asupra datelor de luminozitate OJ287, ceea ce le permite să prezică când vor avea loc următoarele momente de torță. Cu o privire mai atentă la evenimentele strălucitoare care au avut loc în ultimele decenii, astronomii înțeleg că în loc de un singur eveniment fulgerător care apare la fiecare 12 ani, clarificarea reprezintă de fapt un dublu vârf, oferind cheia înțelegerii ce-ar putea cauza.
Mauri Valtonen de la Universitatea din Turku din Finlanda și echipa sa internațională au folosit mai multe telescoape optice în întreaga lume, în combinație cu SWIFT (SWIFT) de la NASA, pentru a realiza că aceste evenimente de dublu luminare de 12 ani sunt cauzate de o gaură neagră mai mică care se rotește în jur de OJ287. Valtonen este autorul principal al unui studiu publicat în Jurnalul Astrofizic (Journal of Astrophysicists).
O gaură neagră masivă are un disc de acumulare foarte fierbinte - o componentă cheie a unui quasar. Materialul se acumulează în disc și este tras în gaura neagră, alimentându-l. Pe drum, materialul discului se încălzește și emite radiații electromagnetice puternice. Găurile negre mai mici și partenerul OJ287, care în sine cântărește și 100 de mase solare (încă o gaură neagră uriașă!), Care are o orbită foarte alungită, se leagă aproape de o gaură neagră mai masivă la fiecare 12 ani. În timpul abordării celei mai apropiate, gaura neagră mai mică "stropeste" în discul de acumulare OJ 287 în timpul ciocnirii și din nou când se învârte în jurul părții laterale a găurii negre, creând două incinerări diferite, după cum arată diagrama:
Ilustrația sistemului binar al gaurii negre din OJ287. Predicțiile modelului sunt verificate prin observații.
Această perioadă de coliziune periodică încălzește materialul de acumulare al unui disc supermaziv cu gaură neagră, încălzindu-l rapid de două ori unul după celălalt. Aceasta provoacă strălucire strălucitoare (strălucire) în OJ287 la fiecare 12 ani. După ce au obținut acest model de gaură neagră dublă, cercetătorii au putut prezice când sa întâmplat ultimul eveniment. Ultima iluminare a avut loc la 18 noiembrie 2015, cu doar câteva zile înainte de prezicerea lui Valtonen, confirmând modelul echipei sale cu gaură dublă. Dar, cu ajutorul acestor observații, rotirea unei găuri negre supermassive poate fi de asemenea calculată și este rapidă. Aceste comenzi arată că rotește la o treime viteza luminii.
Interesant, pe baza datelor istorice OJ287, echipa a fost, de asemenea, capabilă să calculeze cantitatea de energie care se pierde din sistem folosind valuri gravitaționale. Desigur, undele gravitationale sunt în prezent un subiect foarte interesant, pentru că au fost descoperite pentru prima dată datorită LIGO numai luna trecută. Această descoperire a lui LIGO nu numai că a confirmat teoria generală a relativității lui Einstein, dar și a confirmat direct existența a două găuri negre care se integrează într-un întreg.
Deși undele gravitaționale OJ287 sunt prea slabe pentru a fi detectate cu ajutorul generației moderne de detectori de undă gravitațională (sursa este prea departe), la 18 noiembrie clarificarea quasarului servește pentru a stabili sărbătoarea teoriei lui Einstein, pe care a prezentat-o cu aproape 100 de ani în 25 noiembrie 1915.
