Kun galaksit törmäävät, kaikenlainen kaaos voi seurata. Vaikka prosessi vie miljoonia vuosia, kahden galaksin yhdistyminen voi johtaa supermassiivisten mustien reikien (SMBH: t, jotka sijaitsevat niiden keskuksissa) sulautumiseen ja kasvamaan vielä suuremmaksi. Se voi myös johtaa siihen, että tähdet potkaistaan pois galakseistaan, lähettämällä heidät ja jopa heidän planeettojensa järjestelmät avaruuteen "roistoiksi tähteiksi".
Mutta kansainvälisen tähtitieteilijäryhmän uuden tutkimuksen mukaan näyttää siltä, että joissain tapauksissa SMBH: t voivat myös poistua galakseistaan sulautumisen jälkeen. Käyttämällä NASA: n Chandran röntgen observatorion ja muiden kaukoputkien tietoja ryhmä havaitsi, mikä voisi olla ”uusi joukko supermassiivinen musta aukko”, joka on matkalla galaksistaan.
Ryhmän tutkimuksen mukaan - joka ilmestyi Astrophysical Journal otsikolla A Potential Recoiling Supermassive Black Hole, CXO J101527.2 + 625911 - uusiutuneiden musta aukko havaittiin noin 3,9 miljardin valovuoden etäisyydellä Maasta. Se näyttää tulevan elliptisestä galaksista ja sisältää 160 miljoonaa kertaa aurinkoomme massan.
Ryhmä löysi tämän mustan aukon etsiessäsi tuhansien galaksien läpi todisteita mustista reikistä, jotka osoittivat liikkumisen merkkejä. Tämä koostui seulonnasta Chandran röntgen-kaukoputken avulla saatujen tietojen avulla kirkkaille röntgenlähteille - nopeasti kasvavien SMBH: ien yhteinen piirre -, joita havaittiin osana Sloanin digitaalista taivasta -tutkimusta (SDSS).
Sitten he tarkastelivat Hubble-tietoja kaikista näistä röntgenvalon kirkkaista galakseista nähdäkseen, paljastaako se kaksi kirkasta huippua minkä tahansa keskellä. Nämä kirkkaat huiput olisivat merkki siitä, että pari supermassiivisia mustia reikiä oli läsnä tai että uudelleenkääntyvä musta reikä oli siirtymässä galaksin keskustasta. Viimeiseksi, tähtitieteilijät tutkivat SDSS-spektritietoja, jotka osoittavat kuinka optisen valon määrä vaihtelee aallonpituuden mukaan.
Kaikesta tästä tutkijat ovat aina löytäneet sen, mitä he pitivät hyväksi ehdokkaana uudelleensuunnittelijan mustalle aukolle. SDSS: n ja Hackin Keck-teleskoopin aputietojen avulla he päättivät, että tämä ehdokas sijaitsi lähellä galaksin keskustaa, mutta näkyvästi sen päässä. He huomauttivat myös, että sen nopeus oli erilainen kuin galaksin ominaisuudet, mikä viittaa siihen, että se liikkuu yksinään.
Seuraava kuva, joka on luotu Hubble-tiedoista, näyttää kaksi kirkasta pistettä lähellä galaksin keskustaa. Kun vasen vasemmalla puolella oli keskellä, oikealla oleva (uudistunut SMBH) sijaitsi noin 3000 valovuoden päässä keskustasta. Röntgen- ja optisen datan välissä kaikki osoitukset osoittivat sitä olevan musta aukko, joka potkutettiin galaksistaan.
Mitä se olisi voinut aiheuttaa, ryhmä uskoi, että takareikä olisi voinut “kääntyä takaisin”, kun kaksi pienempää SMBH: tä törmäsivät ja sulautuvat yhteen. Tämä törmäys olisi aiheuttanut gravitaatioaaltoja, jotka olisivat sitten voineet ajaa mustan aukon ulos galaksin keskustasta. He uskoivat edelleen, että musta reikä on voinut muodostua ja olla liikkeellä kahden pienemmän mustan aukon törmäyksessä.
Toinen mahdollinen selitys on, että kaksi SMBH: ta sijaitsee tämän galaksin keskustassa, mutta yksi niistä ei tuota havaittavissa olevaa säteilyä - mikä tarkoittaisi, että se kasvaa liian hitaasti. Tutkijat suosivat kuitenkin selitystä, jonka mukaan he havaitsivat uudistuneen mustan aukon, koska se näyttää olevan johdonmukaisempaa todisteiden kanssa. Esimerkiksi heidän tutkimuksensa osoitti merkkejä siitä, että isäntägalaksi oli häiriintynyt ulkoalueillaan.
Tämä on mahdollinen merkki siitä, että kahden galaksin välinen fuusio tapahtui suhteellisen hiljaisessa menneisyydessä. Koska SMBH-fuusioiden arvellaan tapahtuvan heidän isäntägalaksejensa sulautuessa, tämä varaus suosii uusiutuneiden mustan aukon teoriaa. Lisäksi tiedot osoittivat, että tässä galaksissa tähdet muodostuivat suurella nopeudella. Tämä on yhtä mieltä tietokonesimulaatioista, jotka ennustavat, että yhdistyvät galaksit kohoavat nopeammin tähtiä.
Mutta tietenkin tarvitaan lisätutkimuksia, ennen kuin johtopäätöksiä voidaan tehdä. Sillä välin havainnot ovat todennäköisesti erityisen kiinnostavia tähtitieteilijöille. Tämä tutkimus ei sisällä vain todella harvinaista ilmiötä - liikkuvaa SMBH: ta sen sijaan, että se lepää galaksin keskellä -, mutta myös siihen liittyvät ainutlaatuiset ominaisuudet voivat auttaa meitä oppimaan lisää näistä harvinaisista ja arvoituksellisista piirteistä.
Ensinnäkin, SMBH: n tutkimus voisi paljastaa enemmän näiden arvoituksellisten kohteiden spin-nopeudesta ja suunnasta ennen niiden sulautumista. Tästä astronomit pystyisivät paremmin ennustamaan, milloin ja missä SMBH: t ovat sulautumassa. Mustien reikien uudelleenkelaamisen nopeuden tutkiminen voisi myös paljastaa lisätietoja painovoima-aalloista, mikä voisi avata lisäsalaisuuksia avaruusajan luonteesta.
Ja ennen kaikkea uusiutuneen mustan aukon todistaminen on tilaisuus nähdä melko upeita voimia töissä. Jos havainnot ovat oikeita, epäilemättä tehdään seurantatutkimuksia, joiden tarkoituksena on selvittää, missä SMBH kulkee ja mitä vaikutuksia sillä on ympäröivään kosmiseen ympäristöön.
1970-luvulta lähtien tutkijat ovat olleet sitä mieltä, että useimmilla galakseilla on SMBH: t keskellä. Seuraavina vuosina ja vuosikymmeninä tutkimus vahvisti mustien reikien esiintymisen paitsi galaksissamme - Jousimies A * -, myös melkein kaikkien tunnettujen massiivisten galaksien keskellä. Massa vaihtelee sadoista tuhansista miljardiin aurinkomassoihin, ja nämä esineet vaikuttavat voimakkaasti galakseihinsa.
Nauti tästä videosta Chandra X-Ray Observatoryn luvalla:
