คำอธิบาย: ภาพของกาแลคซี COSMOS J100043.15 + 020637.2 ที่ถ่ายด้วยกล้องขั้นสูงสำหรับการสำรวจบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล Julia Comerford
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบหลุมดำที่รวมกัน 33 คู่ในการเต้นรำของเอกภพรอบ ๆ ซึ่งเป็นการค้นพบที่ไอแซกนิวตันคาดการณ์ไว้หรือ 'ออกแบบท่าเต้น' “ ผลลัพธ์เหล่านี้มีความสำคัญเพราะตอนนี้เรารู้แล้วว่าหลุมดำ“ ความปลื้มปีติ” เหล่านี้พบได้ทั่วไปมากกว่าที่เคยรู้จักมาก่อน” ดร. จูเลียคอมเมอร์ฟอร์ดแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าวในการประชุม American Astronomical Society “ การรวมตัวของกาแล็กซี่ทำให้เกิดเสียงดังสามารถใช้การค้นพบนี้เพื่อพิจารณาว่าการควบรวมกิจการเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน หลุมดำที่กำลังพุ่งเข้าหาเรานั้นถูกเปลี่ยนเป็นแสงสีน้ำเงินและสิ่งที่เคลื่อนที่ออกไปจากเราจะถูกเปลี่ยนเป็นสีแดง มันเหมือนลูกบอลดิสโก้จักรวาลแสดงให้เราเห็นว่าหลุมดำกำลังเต้นอยู่ที่ไหน”
การเต้นรำเกิดขึ้นในหลุมดำคู่ซึ่งแตกต่างจากหลุมดำไบนารีโดยที่ระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสองนั้นมีขนาดใหญ่กว่ามากสำหรับหลุมดำคู่
“ หลุมดำเหล่านี้มีการแยกพาร์เซกเป็นกิโล” Comerford กล่าว “ คุณยังไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับหลุมดำไบนารีขนาดเล็กจำนวนมากเพราะยังไม่มีใครพบสิ่งที่แน่นอน แต่นี่คือสิ่งที่ดีที่สุดถัดไป เรารู้ว่าคู่เหล่านี้จะรวมกันและสามารถใช้แบบจำลองเพื่อค้นหาว่าพวกเขารวมกันได้บ่อยแค่ไหน”
ทีมสามารถสังเกตเห็นหลุมดำที่มีแก๊สยุบตัวลงและก๊าซนี้ปล่อยพลังงานและให้พลังงานแต่ละหลุมดำในฐานะนิวเคลียสกาแลกติก (AGN) ซึ่งมีการเปิดไฟหลุมดำเหมือนต้นคริสต์มาส
การสำรวจทางดาราศาสตร์แสดงให้เห็นว่าเกือบทุกกาแลคซีมีหลุมดำมวลมหาศาล (มีมวลประมาณ 1 ล้านถึงหนึ่งพันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์) และกาแลคซีเหล่านั้นก็ชนกันและรวมกันเพื่อก่อตัวกาแลคซีขนาดใหญ่ขึ้นใหม่ จากการสังเกตสองครั้งนี้การรวมตัวระหว่างกาแลคซีทั้งสองควรนำหลุมดำมวลมหาศาลสองแห่งมาสู่กาแลคซีขนาดใหญ่แห่งใหม่ที่ก่อตัวขึ้นจากการรวมตัวกัน หลุมดำทั้งสองนั้นค่อยๆหมุนวนไปทางศูนย์กลางของกาแลคซีแห่งนี้โดยมีส่วนร่วมในแรงดึงโน้มถ่วงของสงครามกับดาวรอบข้าง ผลที่ได้คือการเต้นรำหลุมดำ การเต้นรำดังกล่าวคาดว่าจะเกิดขึ้นในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราในเวลาประมาณ 3 พันล้านปีเมื่อชนกับกาแลคซีแอนโดรเมดา
ทีมนักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคใหม่สองวิธีในการค้นหาหลุมดำที่สะเทือนอารมณ์ อย่างแรกพวกเขาระบุหลุมดำที่ซัดเซาและความเร็วของลูกบอลดิสโก้ของกะแดงหรือกะสีน้ำเงิน
เทคนิคที่สองสำหรับการระบุหลุมดำที่เชิดชูผ่านการค้นพบโอกาสของกาแลคซีที่ดูแปลกตา ในขณะที่ตรวจสอบภาพของกาแลคซีที่มองเห็นด้วยกล้องขั้นสูงสำหรับการสำรวจบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทีมสังเกตเห็นกาแลคซีที่มีหางคลื่นดาวแก๊สและฝุ่นสัญญาณที่ไม่แน่ชัดว่ากาแลคซีเพิ่งควบรวมกับกาแลคซีอื่น กาแลคซียังให้ความสำคัญนิวเคลียสสว่างสองดวงใกล้กับใจกลาง ทีมยอมรับว่านิวเคลียสที่สว่างทั้งสองนั้นอาจเป็น AGN ของหลุมดำวอกแวกทั้งสองซึ่งเป็นสมมติฐานที่ดูเหมือนจะได้รับการสนับสนุนจากกิจกรรมการรวมกาแลคซีเมื่อไม่นานมานี้ซึ่งปรากฏโดยหางน้ำขึ้นน้ำลง เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ในคืนถัดไปทีมได้รับสเปคตรัมของกาแลคซีพร้อมกับ DEIMOS spectrograph บนกล้องโทรทรรศน์ Keck II ขนาด 10 เมตร (400 นิ้ว) บน Mauna Kea รัฐฮาวาย
สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสทั้งสองในกาแลคซีนั้นเป็นทั้ง AGNs จริง ๆ ซึ่งสนับสนุนสมมติฐานของทีมว่ากาแลคซีมีหลุมดำมวลมหาศาลสองแห่ง หลุมดำอาจจะร่วนในกาแลคซีที่เป็นโฮสต์หรือกาแล็กซี่อาจมีหลุมดำที่คืนสภาพซึ่งถูกเตะออกจากกาแลคซีโดยการปล่อยคลื่นแรงโน้มถ่วง จำเป็นต้องมีการสังเกตเพิ่มเติมเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างคำอธิบายเหล่านี้
Comerford กล่าวว่าเทคนิคใหม่เหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อค้นหาคู่สนทนาที่มีจำนวนมากขึ้นในอนาคต
ที่มา: AAS เว็บไซต์ของ Dr. Julia Comerford
