Didascalia: un'immagine della galassia COSMOS J100043.15 + 020637.2 scattata con Advanced Camera for Surveys sul telescopio spaziale Hubble. Julia Comerford.
Gli astronomi hanno scoperto 33 coppie di buche nere che si fondono in danze cosmiche l'una intorno all'altra, un risultato che è stato predetto o "coreografato" da Isaac Newton. "Questi risultati sono significativi perché ora sappiamo che questi buchi neri" da valzer "sono molto più comuni di quanto precedentemente noto", ha affermato la dott.ssa Julia Comerford dell'Università della California, Berkeley, durante la riunione della American Astronomical Society a Washington, DC. "Le fusioni Galaxy stanno causando il valzer, possono utilizzare questa scoperta per determinare la frequenza con cui si verificano le fusioni. I buchi neri che danzano verso di noi sono spostati verso la luce blu e quelli che si allontanano da noi sono spostati verso il rosso. Quindi è come una palla da discoteca cosmica che ci mostra dove ballano i buchi neri. "
Le danze si verificano in doppi buchi neri, che sono diversi dai buchi neri binari in quanto la distanza tra i due oggetti è molto più grande per i doppi buchi neri.
"Questi buchi neri hanno una separazione di un chilo parsec", ha detto Comerford. "Non hai sentito parlare di molti piccoli buchi neri binari, perché nessuno ha ancora trovato definitivamente. Ma questa è la prossima cosa migliore. Sappiamo che questi doppi si fonderanno e possiamo usare i modelli per scoprire con quale frequenza si fondono. "
Il team è stato in grado di osservare i buchi neri che hanno il gas che collassa su di essi e questo gas rilascia energia e alimenta ogni buco nero come un nucleo galattico attivo (AGN), che illumina il buco nero come un albero di Natale.
Osservazioni astronomiche hanno dimostrato che quasi ogni galassia ha un buco nero supermassiccio centrale (con una massa da un milione a un miliardo di volte la massa del Sole), e anche che le galassie comunemente si scontrano e si fondono per formare nuove, più grandi galassie. Come conseguenza di queste due osservazioni, una fusione tra due galassie dovrebbe portare due buchi neri supermassicci nella nuova, più massiccia galassia formata dalla fusione. I due buchi neri gradualmente si muovono a spirale verso il centro di questa galassia, impegnandosi in un tiro alla fune gravitazionale con le stelle circostanti. Il risultato è una danza del buco nero. Si prevede che una tale danza avrà luogo nella nostra galassia della Via Lattea tra circa 3 miliardi di anni, quando si scontrerà con la galassia di Andromeda.
Il team di astronomi ha utilizzato due nuove tecniche per scoprire i buchi neri valzer. In primo luogo, hanno identificato i buchi neri valzer e le loro velocità dalla sfera da discoteca del turno rosso o del turno blu.
La seconda tecnica per identificare buchi neri valzer attraverso la scoperta casuale di una galassia dall'aspetto curioso. Mentre ispezionava visivamente le immagini di galassie scattate con Advanced Camera for Surveys sul telescopio spaziale Hubble, il team ha notato una galassia con una coda di stelle, gas e polvere, un segno inconfondibile che la galassia si era recentemente unita a un'altra galassia e la galassia presentava anche due nuclei luminosi vicino al suo centro. Il team ha riconosciuto che i due nuclei luminosi potrebbero essere gli AGN di due buchi neri valzer, un'ipotesi apparentemente supportata dalla recente attività di fusione della galassia dimostrata dalla coda delle maree. Per verificare questa ipotesi, la notte successiva il team ha ottenuto uno spettro della galassia con lo spettrografo DEIMOS sul telescopio Keck II da 10 metri (400 pollici) su Mauna Kea, Hawaii.
Lo spettro ha mostrato che i due nuclei centrali nella galassia erano effettivamente entrambi AGN, a sostegno dell'ipotesi del team secondo cui la galassia ha due buchi neri supermassicci. I buchi neri possono essere valzer all'interno della galassia ospite, oppure la galassia può avere un buco nero indietreggiante espulso dalla galassia dall'emissione dell'onda di gravità; sono necessarie ulteriori osservazioni per distinguere tra queste spiegazioni.
Comerford ha affermato che queste nuove tecniche potranno essere utilizzate per trovare molte altre coppie valzer in futuro.
Fonte: AAS, sito web della dott.ssa Julia Comerford
