W galaktyce oddalonej o 750 milionów lat świetlnych astronomowie odkryli największą znaną parę supermasywnych czarnych dziur. Ich łączna masa wynosi aż 28 miliardów mas Słońca, co czyni je największym znanym binarnym systemem czarnych dziur.
Para ta, znajdująca się w galaktyce B2 0402+379, wykazuje szereg niezwykłych właściwości, które pomagają astronomom zrozumieć, co dzieje się, gdy takie kolosy się spotykają. Proces wzrostu czarnych dziur do supermasywnych rozmiarów jest tajemnicą, ale teoria sugeruje, że mogą one rosnąć poprzez kolizje i fuzje.
Jednak teoria ta napotyka na problem zwanym „ostatnim parsekiem”, który występuje, gdy odległość orbitalna dwóch czarnych dziur maleje na tyle, że nie są w stanie dalej tracić swojego pędu orbitalnego, stabilizując ich orbitę. B2 0402+379 może być doskonałym przykładem tego zjawiska w praktyce.
Analiza danych archiwalnych zebranej przez spektrograf GMOS na teleskopie Gemini North pozwoliła zespołowi badawczemu pod kierownictwem astrofizyka Tirtha Surti z Uniwersytetu Stanforda obliczyć właściwości i zachowanie dwóch czarnych dziur w centrum B2 0402+379. Odkryli, że są one oddzielone od siebie o 7,3 parseka, czyli około 24 lata świetlne, i znajdują się w stabilnej orbicie od około 3 milionów lat.
To odkrycie sugeruje, że duża masa może odgrywać rolę w problemie ostatniego parseka. Zespół badawczy uważa, że poprzednia degradacja orbity binarnej wykluczyła tyle gwiazd z ich otoczenia, że nie pozostało już żadnych, na które mogłyby przenieść swój pęd orbitalny. Oznacza to, że na razie są one utknęły w miejscu.
Co się stanie dalej? Choć czarne dziury mogą rosnąć do rozmiarów większych niż łączna masa tej pary, ultra masywne czarne dziury wydają się być dość rzadkie. Nuklearny binar B2 0402+379 wydaje się być bardzo stabilny, bez bezpośrednich środków do utraty pędu orbitalnego.
Możliwe jest, że pomocny może okazać się dopływ materiału, który nastąpiłby w wyniku kolejnej fuzji galaktycznej, ale wszystkie galaktyki, które tworzyły początkowy klaster, już się połączyły, tworząc B2 0402+379, więc ta opcja wydaje się mało prawdopodobna.
Jednak istnieje inna możliwość. W galaktyce może znajdować się pewien materiał, który mógłby pomóc w zakończeniu stagnacji. „Czekamy na dalsze badania rdzenia B2 0402+379, gdzie przyjrzymy się, ile jest tam gazu. To powinno dać nam więcej wglądu w to, czy supermasywne czarne dziury ostatecznie się połączą, czy pozostaną uwięzione jako binarne,” mówi Tirth.
Źródło: The Astrophysical Journal
