Истифодаи маълумотҳои телескопи архивӣ Gemini Шимолӣ, астрономҳо вазнинтарин ҷуфти сӯрохиҳои сиёҳро, ки то ҳол ёфт шудаанд, чен карданд. Якҷоя шудани ду сӯрохи сиёҳи азим як падидаест, ки кайҳо пешгӯӣ шуда буд, вале ҳеҷ гоҳ мушоҳида нашудааст. Ин ҷуфти азим нишон медиҳад, ки чаро чунин рӯйдод дар коинот аз эҳтимол дур аст.
Қариб ҳар як галактикаи азим дар маркази он сӯрохи сиёҳи азим дорад. Вақте ки ду галактика ба ҳам мепайвандад, сӯрохиҳои сиёҳи онҳо метавонанд як ҷуфти бинариро ташкил кунанд, яъне дар мадори пайваст бо ҳамдигар бошанд. Тахмин меравад, ки ин ҷуфтҳои дуӣ бо мурури замон якҷоя мешаванд, аммо ин ҳеҷ гоҳ мушоҳида нашудааст. Саволи имконпазир будани чунин ҳодиса дар тӯли даҳсолаҳо мавзӯи баҳси ситорашиносон буд.
Астрономҳо маълумотро аз телескопи Gemini North дар Ҳавайӣ истифода бурданд, ки як нисфи расадхонаи байналмилалии Gemini аст, ки аз ҷониби Институти миллии физикаи NOIRLab идора карда мешавад, барои таҳлили сӯрохи сиёҳи бинарии бенарӣ, ки дар галактикаи эллиптикии B2 0402+379 ҷойгир аст, истифода бурданд. Ин ягона сӯрохи сиёҳи бинарии азим аст, ки барои дидани ҳарду объект ба таври кофӣ муфассал дида шудааст ва он рекорди кӯтоҳтарин масофае, ки мустақиман чен карда шудааст, ҳамагӣ 24 соли рӯшноӣ мебошад. Гарчанде ки чунин масофаи наздик як муттаҳидшавии пурқувватро нишон медиҳад, тафтишоти минбаъда нишон дод, ки ҷуфт дар тӯли зиёда аз се миллиард сол дар ин масофа часпидаанд, ки саволе ба миён меояд: Сабаби таъхир дар чист?
Барои беҳтар фаҳмидани динамикаи ин система ва муттаҳидшавии қатъшудаи он, гурӯҳ ба маълумоти бойгонии Спектрографи Мулти Объектҳои Gemini North (GMOS) муроҷиат кард, ки ба онҳо имкон дод, ки суръати ситораҳоро дар наздикии сӯрохиҳои сиёҳ муайян кунанд.
Роҷер Романӣ, профессори физикаи Донишгоҳи Стэнфорд ва ҳаммуаллифи ин мақола гуфт: "Ҳассосияти аҷиби GMOS ба мо имкон дод, ки суръати афзоиши ситораҳоро ҳангоми наздик шудан ба маркази галактика харита кунем". "Ба шарофати ин, мо тавонистем дар бораи массаи умумии сӯрохиҳои сиёҳ, ки дар он ҷо ҳастанд, хулоса барем."
Ин гурӯҳ ҳисоб мекунад, ки массаи сӯрохи сиёҳи бинарӣ аз Офтоб 28 миллиард маротиба зиёд аст ва ин ҷуфтро вазнинтарин сурохи сиёҳи бинарии то кунун ченшуда месозад. Ин андозагирӣ на танҳо заминаи арзишманд барои ташаккули системаи бинарӣ ва таърихи галактикаи мизбони онро фароҳам меорад, балки инчунин назарияи деринаро тасдиқ мекунад, ки массаи сӯрохи сиёҳи бинарии супермассивӣ дар боздоштани якҷояшавии эҳтимолӣ нақши калидӣ мебозад.
Мартин Стилл, директори барномаи NSF дар Обсерваторияи Байналмилалии Ҷемини гуфт: "Архиви маълумотҳои Обсерваторияи Байналмилалии Gemini дорои кони тиллои кашфиёти илмии истифоданашуда мебошад". Андозаи массаи ин сӯрохи сиёҳи бинарии азим намунаи барҷастаи таъсири эҳтимолии таҳқиқоти навест, ки ин бойгонии бойро баррасӣ мекунад."
Фаҳмидани он, ки чӣ тавр ин дуӣ ташаккул ёфтааст, метавонад пешгӯӣ кунад, ки оё он ва кай якҷоя мешавад - якчанд далелҳо нишон медиҳанд, ки ҷуфт аз якҷояшавии галактикаҳои сершумор ба вуҷуд омадааст. Аввалан, B2 0402+379 "кластери сангшуда" аст, яъне натиҷаи якҷояшавии ситораҳо ва гази як кластери галактикаҳо ба як галактикаи азим мебошад. Илова бар ин, мавҷудияти ду сӯрохи сиёҳи бениҳоят калон, дар якҷоягӣ бо массаи калони онҳо, аз он шаҳодат медиҳад, ки онҳо аз якҷояшавии якчанд сӯрохиҳои сиёҳи хурдтар аз галактикаҳои гуногун ба вуҷуд омадаанд.
Пас аз муттаҳидшавии галактикӣ, сӯрохиҳои сиёҳи азим бархӯрд намекунанд. Ба ҷои ин, онҳо аз назди ҳамдигар парвоз карда, ба мадори маҳдуд ҷойгир мешаванд. Бо ҳар як гузариш энергия аз сӯрохиҳои сиёҳ ба ситораҳои атроф интиқол дода мешавад. Энергияи худро аз даст дода, ҷуфт то он даме, ки солҳои нур аз ҳамдигар дур шаванд, то он даме, ки радиатсияи гравитатсионӣ ба даст меояд ва онҳо якҷоя мешаванд, наздиктар ва наздиктар мешаванд. Ин раванд мустақиман дар ҷуфтҳои сиёҳи ситоравӣ-оммавӣ мушоҳида шудааст - бори аввал дар соли 2015 ба туфайли кашфи мавҷҳои гравитатсионӣ ба қайд гирифта шуда буд, аммо ҳеҷ гоҳ дар системаҳои бинарии супермассивӣ мушоҳида нашудааст.
Бо дониши нав дар бораи массаи бениҳоят бузурги система, гурӯҳ ба хулосае омад, ки барои суст кардани мадори системаи бинарӣ шумораи хеле зиёди ситораҳо лозиманд, то онҳоро ба ҳам наздик кунанд. Дар ин раванд, ба назар чунин мерасад, ки сӯрохиҳои сиёҳ тақрибан тамоми материяро дар атрофи худ берун карда, ядрои галактикиро аз ситораҳо ва газ холӣ мемонанд. Бо дигар мавод барои боз ҳам суст кардани мадори ҷуфт, якҷояшавии онҳо дар марҳилаи ниҳоии худ қатъ шуд.
"Галактикаҳое, ки ҷуфтҳои сиёҳии сабуктар доранд, одатан ситораҳо ва массаҳои кофӣ доранд, ки зуд ба ҳам наздик шаванд" мегӯяд Романи. “Азбаски ин ҷуфт хеле вазнин аст, барои анҷом додани кор ба он ситораҳои зиёд ва газ лозим аст. Аммо бинарӣ галактикаи марказиро аз чунин материя тоза кард ва онро яхкарда ва барои омӯзиши мо дастрас кард."
Оё онҳо рукудро паси сар мекунанд ва дар ниҳоят дар тӯли миллионҳо сол ба ҳам мепайванданд ё то абад дар мадори мадор мемонанд, маълум аст. Агар онҳо якҷоя шаванд, мавҷҳои гравитатсионӣ ба вуҷуд меоянд, ки дар натиҷаи муттаҳидшавии сӯрохиҳои сиёҳи ситораҳо ба вуҷуд омадаанд, 100 миллион маротиба пурқувваттар хоҳанд буд.
Мумкин аст, ки ҷуфт метавонад ин масофаи ниҳоиро тавассути якҷояшавии дигари галактикӣ паси сар кунад, ки маводи иловагӣ ба система ё шояд сӯрохи сеюми сиёҳро нафас мекашад, то мадори ҷуфтро барои якҷояшавӣ кофӣ суст кунад. Аммо, бо назардошти мақоми B2 0402+379 ҳамчун кластери сангшуда, якҷояшавии нави галактикаҳо аз эҳтимол дур нест.
"Мо бесаброна интизори омӯзиши минбаъдаи ядрои B2 0402+379 ҳастем, ки дар он ҷо мебинем, ки он чӣ қадар газ дорад" гуфт Тирт Сурти, донишҷӯи аспиранти Стэнфорд ва муаллифи пешбари ин коғаз. "Ин ба мо фаҳмиши бештар медиҳад, ки оё сӯрохиҳои сиёҳ бо мурури замон якҷоя шуда метавонанд ё онҳо ҳамчун системаи бинарӣ боқӣ мемонанд."
Ҳамчунин хонед: