Astronomer säger att supermassiva svarta hål kan vara överallt

Astronomer vid University of California, Berkeley har just upptäckt ett rekordbrytande supermassivt svart hål med en massa som motsvarar 17 miljarder solar som sitter ute i ett annars relativt tomt utrymme i universum. Det är ett ovanligt funderande som föreslår dessa otroligt massiva himmelska fenomen är faktiskt vanligare än vi tror och kan vara närvarande på de mest oväntade platserna.

"Det här svarta hålet är det första av sitt slag som upptäckts utanför de mest trånga områdena i universum, säger UCB-astronomen Chung-Pei Ma, forskningschefens ledande utredare. Omvänd. Vanligtvis ligger supermassiva svarta hål av mycket stora massor (omkring 10 miljarder gånger solen) vid kärnorna i stora galaxer, som i sig brukar vara i regioner av galaktiska klyftor. "Dessa privilegierade platser är sällsynta, så dessa monsterhårda hål borde också vara sällsynta." Det största supermassiva svarta hålet på rekord hittills ligger i galaxen NGC 4889 i Comakluster och toppar i 21 miljarder solceller.

Det nya svarta hålet däremot hittades i en galax 200 miljoner ljusår borta kallad NGC 1600, vilket är ganska långt så långt bort från Coma Cluster som du kan få. Det är mycket som de andra 99,98 procenten av universum - vilket betyder att det är mestadels tomt utrymme. Och att hitta ett svart hål är bara några miljarder solmassor blygta av NGC 4889 behemoten i en region som detta helt oväntat.

Saker är också en stor främling när man funderar på vad solvärdena för dessa supermassiva svarta hål betyder. Den övre gränsen för NGC 4889 svart hål är 21 miljarder solmassor, men den lägre gränsen är faktiskt 3 miljarder. Under tiden är NGC 1600 svart hål mer exakt mellan 15,5 och 18,5 miljarder solmassor.

Allt detta ställer frågan: är NGC 1600s supermassiva svarta hål bara ett enstaka undantag, eller är det en mer realistisk illustration av hur mycket vanligare supermassiva svarta hål är i världen?

I fallet med NGC 1600 fördjupa plottet lite mer. Stjärnorna kring den här galaxen rör sig som om det svarta hålet var binärt (dvs två svarta hål som kretsar varandra i den galaktiska kärnan). Binära svarta hål anses vara ganska vanliga i stora galaxer, eftersom galaxer växer genom att kombinera med andra galaxer. Om var och en har sitt eget svarta hål, skulle båda sammanfoga till mitten av den nya galaxen och bana varandra tills de kolliderar.

Det kan vara vad som är på spel med NGC 1600. Och det finns en stor anledning att Ma och hennes kollegor skulle vara intresserade av att ta reda på: om centret verkligen brukade vara ett par svarta hål som har slått samman, skulle den här händelsen skapa gravitationella vågor som kunde detekteras.

"Dessa skulle vara den supermassiva versionen av det svarta hålet binära detekterades av LIGO för två månader sedan", säger Ma. De utsända vågorna skulle tyvärr vara mycket lägre än vad som riktas mot LIGO och det kommande eLISA-uppdraget, liksom andra gravitationsvågprojekt.

Ändå kan de nya resultaten kanske vända skriptet de flesta forskare som studerar svarta hål har hittills följt. "Relationen mellan svarta hål och deras värdgalaxer är mer invecklad och beror på ett svart håls foderhistoria utöver platsen", säger Ma. "Att hitta fler av dessa svarta hål i svart monster kommer att forma vår förståelse för samspelet mellan svarta hål och galaxer och hur de uppförde sig under kvasarfasen i det unga universum."