En studie som använder flera radioteleskop bekräftar att supermassiva svarta hål som finns i galaxernas centrum kan bilda gravitationsbundna par när galaxer smälter samman.

Tidningen publicerad i numret 18 september av Natur astronomi kastar ljus på en klass av svarta hål med en massa som är uppåt en miljon gånger solens massa. Supermassiva svarta hål förväntas bilda tätt bundna par efter sammanslagning av två galaxer.

"Det dubbla svarta hålet vi hittade har den minsta separationen av något som hittills upptäckts genom direkt bildbehandling, sa David Merritt, professor i fysik vid Rochester Institute of Technology, en medförfattare på tidningen.

De supermassiva svarta hålen finns i spiralgalaxen NGC 7674, cirka 400 miljoner ljusår från jorden, och är åtskilda av ett avstånd mindre än ett ljusår. Studien leddes av Preeti Kharb, från National Center for Radio Astrophysics vid Pune University i Indien och medförfattare av Dharam Vir Lal, även vid Pune University och Merritt vid RIT.

"Den sammanlagda massan av de två svarta hålen är ungefär 40 miljoner gånger solens massa, och omloppsperioden för binären är cirka 100, 000 år, sa Merritt.

En klass av mindre svarta hål bildas när massiva stjärnor exploderar som supernovor. En kollision av svarta hål från stjärnmassor ledde till det landmärke som upptäcktes av gravitationsvågor 2015 med hjälp av Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory. De svarta hålen var ungefär 29 och 36 gånger solens massa och kolliderade 1,3 miljarder ljusår bort.

"En supermassiv binär genererar gravitationsvågor med mycket lägre frekvens än den karakteristiska frekvensen för stjärnmassbinärer och dess signal kan inte detekteras av LIGO, sa Merritt.

För att simulera en mycket känslig detektor, forskarna använde en metod för att få radioteleskop runt om i världen att fungera tillsammans som ett enda stort teleskop och uppnå en upplösning som är ungefär 10 miljoner gånger vinkelupplösningen för det mänskliga ögat.

"Med mycket långa baslinjeinterferometritekniker, två kompakta källor för radioemission upptäcktes i mitten av NGC 7674; de två radiokällorna har egenskaper som är kända för att vara associerade med massiva svarta hål som samlar gas, antyder närvaron av två svarta hål, sa Merritt.

Galaxen som är värd för det binära supermassiva svarta hålet avger högt radiovågor. Detekteringen bekräftar en teori som förutsäger närvaron av en kompakt binär i en radiogalax som bär en "Z"-form.

"Denna morfologi tros vara resultatet av de kombinerade effekterna av galaxsammanslagningen följt av bildandet av den massiva binära, sa Merritt.