Bicara tentang lingkungan yang sulit! Bahkan lubang hitam tidak akan diterima di galaksi CID-42, yang terletak sekitar 4 miliar tahun cahaya dari Bumi. Fenomena ini, yang dikenal sebagai lubang hitam rekoil, terjadi karena "tendangan" gelombang gravitasi dari penggabungan dua lubang hitam.
Meskipun peristiwa ini mungkin jarang terjadi, itu bisa berarti bahwa mungkin ada lubang hitam raksasa yang berkeliaran di ruang luas di antara galaksi.
"Lubang hitam ini tidak akan terlihat oleh kita," kata Laura Blecha dari Pusat Harvard untuk Astrofisika, rekan penulis studi baru, "karena mereka telah mengkonsumsi semua gas di sekitar mereka setelah dibuang keluar dari galaksi rumah mereka."
Pengamatan sebelumnya pada CID-42 mendeteksi sumber sinar-X yang cerah kemungkinan disebabkan oleh bahan yang sangat panas di sekitar satu atau lebih lubang hitam supermasif. Namun, para astronom tidak dapat membedakan apakah sinar-X berasal dari satu atau kedua sumber optik karena Chandra tidak menunjuk langsung ke CID-42, memberikan sumber sinar-X yang kurang tajam dari biasanya.
Data baru membantu untuk mengklarifikasi bahwa sinar-X hanya berasal dari salah satu sumber. Tim berpikir bahwa ketika dua galaksi bertabrakan, lubang hitam supermasif di pusat setiap galaksi juga bertabrakan. Dua lubang hitam kemudian bergabung untuk membentuk satu lubang hitam tunggal yang mundur dari gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh tabrakan, yang memberikan lubang hitam yang baru bergabung tendangan yang cukup besar untuk akhirnya melarikan diri dari galaksi.
"Sulit untuk percaya bahwa lubang hitam supermasif dengan berat jutaan kali massa Matahari bisa dipindahkan sama sekali, apalagi ditendang keluar dari galaksi dengan kecepatan sangat tinggi," kata Francesca Civano dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian (CfA). ), yang memimpin studi baru. "Tetapi data baru ini mendukung gagasan bahwa gelombang gravitasi - riak-riak dalam struktur ruang yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein tetapi tidak pernah terdeteksi secara langsung - dapat mengerahkan kekuatan yang sangat kuat."
Hampir seabad yang lalu, Albert Einstein merumuskan seperangkat persamaan modern - relativitas umum - yang digunakan untuk menggambarkan gravitasi.
"Persamaan Einstein sangat rumit sehingga kami dapat menyelesaikannya secara akurat hanya beberapa tahun yang lalu untuk sistem yang relatif sederhana dari dua lubang hitam dalam orbit terikat," kata rekan penulis Avi Loeb dari Pusat Harvard untuk Astrofisika. “Sistem seperti itu terbentuk secara alami sebagai hasil penggabungan antara dua galaksi, masing-masing menampung satu lubang hitam di pusatnya. Solusi tepat untuk persamaan Einstein, diperoleh dengan algoritma komputer yang canggih, menunjukkan bahwa dua lubang hitam bergabung menjadi satu lubang hitam tunggal yang ditendang ke arah yang lebih disukai seperti roket karena emisi directional dari gelombang gravitasi yang berfungsi sebagai zat yang keluar. dari knalpot roket. "
Jika CID-42 memang diproduksi oleh mekanisme ini, ia memberikan validasi pengamatan pertama dari persamaan Einstein dalam rezim gravitasi kuat dinamis yang belum dijelajahi, yang bertanggung jawab untuk tendangan gelombang gravitasi.
Data tambahan dari Magellan berbasis darat dan Teleskop Sangat Besar di Chili menyediakan spektrum yang menyarankan dua sumber di CID-42 bergerak terpisah dengan kecepatan setidaknya 5 juta kilometer per jam (3 juta mil per jam).
Ada dua penjelasan lain yang mungkin untuk apa yang terjadi di CID-42. Seseorang akan melibatkan pertemuan antara tiga lubang hitam supermasif, yang menghasilkan yang paling ringan dikeluarkan. Gagasan lain adalah bahwa CID-42 berisi dua lubang hitam supermasif yang saling berputar, bukannya satu bergerak dengan cepat.
Kedua penjelasan alternatif ini akan membutuhkan setidaknya satu lubang hitam supermasif untuk dikaburkan, karena hanya satu sumber sinar-X yang terang yang diamati. Dengan demikian data Chandra mendukung gagasan black hole recoiling karena gelombang gravitasi.
Hasil ini akan muncul dalam edisi 10 Juni The Astrophysical Journal.
Baca makalah tim:
Chandra Pengamatan resolusi tinggi dari CID-42, seorang kandidat yang merekrut SMBH
Kendala pada Sifat CID-42: Recoil Kick atau Supermassive Black Hole Pair?
Sumber: NASA, Chandra
