Een onderzoek met meerdere radiotelescopen bevestigt dat superzware zwarte gaten die in de centra van sterrenstelsels worden gevonden, door de zwaartekracht gebonden paren kunnen vormen wanneer sterrenstelsels samensmelten.

Het artikel gepubliceerd in het nummer van 18 september van Natuurastronomie werpt licht op een klasse zwarte gaten met een massa van meer dan een miljoen keer de massa van de zon. Van superzware zwarte gaten wordt verwacht dat ze nauw verbonden paren vormen na de samensmelting van twee sterrenstelsels.

"Het dubbele zwarte gat dat we hebben gevonden heeft de kleinste scheiding van alle tot nu toe gedetecteerd door directe beeldvorming, " zei David Merritt, hoogleraar natuurkunde aan het Rochester Institute of Technology, een co-auteur op het papier.

De superzware zwarte gaten bevinden zich in het spiraalstelsel NGC 7674, ongeveer 400 miljoen lichtjaar van de aarde, en zijn gescheiden door een afstand van minder dan een lichtjaar. De studie werd geleid door Preeti Kharb, van het National Center for Radio Astrophysics aan de Pune University in India en co-auteur van Dharam Vir Lal, ook bij Pune University en Merritt bij RIT.

"De gecombineerde massa van de twee zwarte gaten is ongeveer 40 miljoen keer de massa van de zon, en de omlooptijd van het binaire getal is ongeveer 100, 000 jaar, ' zei Merrit.

Een klasse van kleinere zwarte gaten ontstaat wanneer massieve sterren als supernova exploderen. Een botsing van zwarte gaten met stellaire massa leidde in 2015 tot de historische ontdekking van zwaartekrachtsgolven met behulp van het Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory. De zwarte gaten waren ongeveer 29 en 36 keer de massa van de zon en botsten op 1,3 miljard lichtjaar afstand

"Een superzware dubbelster genereert zwaartekrachtsgolven met een veel lagere frequentie dan de karakteristieke frequentie van stermassa's en het signaal is niet detecteerbaar door LIGO, ' zei Merrit.

Om een ​​zeer gevoelige detector te simuleren, de onderzoekers gebruikten een methode om radiotelescopen over de hele wereld samen te laten werken als een enkele grote telescoop en een resolutie te bereiken die ongeveer 10 miljoen keer de hoekresolutie van het menselijk oog is.

"Met behulp van zeer lange basislijninterferometrietechnieken, in het midden van NGC 7674 werden twee compacte bronnen van radiostraling gedetecteerd; de twee radiobronnen hebben eigenschappen waarvan bekend is dat ze verband houden met massieve zwarte gaten die gas ophopen, wat de aanwezigheid van twee zwarte gaten impliceert, ' zei Merrit.

Het sterrenstelsel dat het binaire superzware zwarte gat herbergt, zendt luid radiogolven uit. De detectie bevestigt een theorie die de aanwezigheid voorspelt van een compacte dubbelster in een radiostelsel met een "Z"-vorm.

"Er wordt gedacht dat deze morfologie het gevolg is van de gecombineerde effecten van de samensmelting van sterrenstelsels, gevolgd door de vorming van de enorme dubbelster, ' zei Merrit.