Forskare tror att de upptäckte det första kända Triple Black Hole -systemet i universum – och såg sedan det dö
Kinesiska astronomer kan ha upptäckt ett aldrig tidigare sett trippel svart hålsystem.
Teamet identifierade denna triplett, som är inlåst i en komplex ”vals”, efter att ha upptäckt ett doldt supermassivt svart hål som lurar i bakgrunden till en speciell gravitationsvåghändelse först upptäckte för sex år sedan.
Under 2019Ligo) upptäckte en serie svaga krusningar i tyget i rymden, känd som gravitationsvågor. De tycktes avges av den avlägsna sammanslagningen av två svarta hål Beläget någonstans mellan 544 och 912 ljusår från jorden. Den kosmiska kollisionen, kallad GW190814, var särskilt anmärkningsvärd på grund av storleken på de sammanslagna singulariteterna, som vägde 23 respektive 2,6 solmassor.
Normalt har sammanslagning av svarta hål en liknande massa som varandra eftersom detta skapar rätt typ av gravitationsfriktion för dem att samlas. Vid den tiden var GW190814 det ”mest ojämna massförhållandet som ännu mättes med gravitationsvågor,” enligt en 2020 studie av händelsen. Forskare var särskilt förvånad över storleken på den mindre singularitetensom bara är tillräckligt massivt för att betraktas som ett svart hål.
I en ny studie, publicerad 21 juli i De astrofysiska tidskrifternaAstronomer föreslog att denna ojämna sammanslagning orsakades av ett doldt tredje objekt som tillhandahöll den nödvändiga gravitationsparken för de två felaktiga svarta hålen för att kollidera och förvandlas till en enda enhet, trots deras betydande storleksskillnad.
Släkt: Oavsiktlig upptäckt av första ”svart hål trippel” -systemet utmanar vad vi vet om hur singulariteter bildas
Teamet använde simuleringar för att förutsäga hur denna interaktion skulle påverka gravitationsvågorna som genererades av fusionen och identifierade en unik ”fingeravtryck” -signal associerad med det dolda objektet. De reanalyserade sedan LIGO -data från den första upptäckten och fann att denna fingeravtryckssignal faktiskt var närvarande.
”Detta är den första internationella upptäckten av tydliga bevis för ett tredje kompaktobjekt i ett binärt svart hål fusionshändelse”, studie medförfattare Wen-biao hanen astronom vid den kinesiska vetenskapsakademin, sa i en påstående. ”Det avslöjar att de binära svarta hålen i GW190814 kanske inte har bildats isolerat utan var en del av ett mer komplext gravitationssystem.”
Baserat på simuleringarna anser teamet att den dolda kompakta objektets mest troliga identitet är ett supermassivt svart hål. De vet ännu inte hur stor denna behemoth kan vara, men den nedre gränsen för supermassiva svarta hål är cirka 100 000 solmassor, vilket tyder på att det är åtminstone så massivt – och gör den mycket större än de andra två föremålen som ursprungligen identifierades i systemet.
Det mindre paret av sammanslagande svarta hål var troligen en del av ett binärt system som dansade runt det supermassiva svarta hålet när de snurrade runt varandra, liknande hur jorden och månen cirklar varandra på deras kollektiva resa runt solen. Detta är första gången som denna konfiguration har sett i ett svart hålsystem.
Det nybildade svarta hålet från fusionen kommer sannolikt att fortsätta att dansa runt sin supermassiva partner i miljarder år innan han så småningom sväljs av det större objektet, tillade teamet.
De nya resultaten ger inte bara ”betydande insikter i bildningsvägarna för binära svarta hål” utan ger också ett nytt sätt att identifiera andra dolda jättar som lurar i bakgrunden till andra liknande ojämna svarta hålfusioner, sade Han.
Sedan Ligo upptäckte de första gravitationsvågorna någonsin 2015 har observatoriet upptäckt mer än 100 ytterligare gravitationsvåghändelser, varav de flesta orsakades av sammanslagningar av svart hål. Varje ny upptäckt ger fler datavetare kan använda för att avslöja nya hemligheter om universums mest massiva objekt, som är notoriskt svåra att studera.
