Strålar från dubbla svarta hål ändrar riktning kontinuerligt. Effekten kan förklara funktioner i denna 5 GHz radiokarta över 3C 334 och många kraftfulla radiokällor på himlen. Strålen kommer från kärnan i en galax (dess stjärnor syns inte vid radiofrekvenser) cirka 10 miljarder ljusår från vår egen. Bilden sträcker sig över fem miljoner ljusår från vänster till höger. Den speciella strukturen hos jetplanen innebär en periodisk förändring av jetens riktning (precession), en effekt som förutses för strålar från par med svarta hål. Det infällda diagrammet illustrerar schematiskt de fysiska processerna i paret med svarta hål. Strålar kan bildas i gasskivor runt svarta hål. Strålens riktning är knuten till det svarta hålets snurr. Snurraxeln visas som en röd pil. Den senare ändrar riktning periodiskt på grund av närvaron av det andra svarta hålet. Kredit:M. Krause / University of Hertfordshire
Ny forskning, publiceras idag i tidningen Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , har hittat bevis för ett stort antal dubbla supermassiva svarta hål, sannolika föregångare till gigantiska sammanslagningshändelser i svarta hål. Detta bekräftar den nuvarande förståelsen av kosmologisk utveckling - att galaxer och deras associerade svarta hål smälter samman med tiden, bildar större och större galaxer och svarta hål.
Astronomer från University of Hertfordshire, tillsammans med ett internationellt team av forskare, har tittat på radiokartor över kraftfulla jetkällor och hittat tecken som vanligtvis skulle vara närvarande när man tittar på svarta hål som nära kretsar varandra.
Innan svarta hål slår samman bildar de ett binärt svart hål, där de två svarta hålen kretsar runt varandra. Gravitationsvågsteleskop har kunnat bevisa sammanslagningen av mindre svarta hål sedan 2015, genom att mäta de starka utbrotten av gravitationella vågor som avges när binära svarta hål smälter samman, men nuvarande teknik kan inte användas för att demonstrera närvaron av supermassiva binära svarta hål.
Supermassiva svarta hål avger kraftfulla jetstrålar. När supermassiva binära svarta hål kretsar får det jetstrålen som kommer från kärnan i en galax att regelbundet ändra dess riktning. Astronomer från University of Hertfordshire studerade i vilken riktning dessa strålar släpps ut, och avvikelser i dessa riktningar; de jämförde strålens riktning med den en av radiolobarna (som lagrar alla partiklar som någonsin gått genom jetkanalerna) för att visa att denna metod kan användas för att indikera närvaron av supermassiva binära svarta hål.
Dr Martin Krause, huvudförfattare och universitetslektor i astronomi vid University of Hertfordshire, sade:"Vi har studerat strålarna under olika förhållanden under lång tid med datasimuleringar. I denna första systematiska jämförelse med högupplösta radiokartor över de mest kraftfulla radiokällorna, vi var förvånade över att hitta signaturer som var kompatibla med jetpresession i tre fjärdedelar av källorna. "
Det faktum att de mest kraftfulla strålarna är associerade med binära svarta hål kan få viktiga konsekvenser för bildandet av stjärnor i galaxer; stjärnor bildas av kall gas, strålar värmer denna gas och undertrycker därmed bildandet av stjärnor. En stråle som alltid går i samma riktning värmer bara en begränsad mängd gas i dess närhet. Dock, strålar från binära svarta hål ändrar riktning kontinuerligt. Därför, de kan värma mycket mer gas, undertrycka bildandet av stjärnor mycket mer effektivt, och därmed bidra till att hålla antalet stjärnor i galaxer inom de observerade gränserna.
