Lubang hitam biner ditemukan di ambang penggabungan

Lubang hitam kembar, begitu dekat sehingga mereka terikat gravitasi mereka sendiri dan mengorbit sekitar satu sama lain dalam tahap akhir sebelum mereka bergabung untuk membentuk satu lubang hitam raksasa, telah ditemukan di sebuah quasar yang ada di sekitar 10,3 miliar tahun cahaya.



"Kami percaya kami telah mengamati dua lubang hitam supermasif dalam jarak dekat dari sebelumnya," kata Suvi Gezari dari University of Maryland, Amerika Serikat, yang berpartisipasi dalam studi lubang hitam langka.



Kedua lubang hitam berbagi bahan yang sama, sehingga mereka menelan materi di episode siklus, yang menyebabkan periode cerah dan memudar. Quasar diketahui perubahan kecerahan sebagai aktivitas mereka bervariasi dari satu hari ke hari berikutnya, tetapi variasi ini biasanya acak. Menggunakan Pan-STARRS1, sebuah tim astronom termasuk Gezari melihat bahwa quasar, ditunjuk PSO J334.2028 + 01.4075, memiliki siklus periodik cerah dan peredupan sebaliknya, mengulangi siklus ini setiap 542 hari. Para astronom cepat menyadari bahwa apa yang mereka cari di tidak hanya satu lubang hitam, tapi dua lubang hita yang sangat dekat, membuat satu orbit satu sama lain selama periode 542 hari ini. Jika mereka berada di tata surya kita, mereka berada antara matahari dan orbit Mars. Menindaklanjuti observasi dengan Catalina Real Time Transient Survey.



Quasar adalah galaksi jauh dengan setidaknya satu rakasa lubang hitam di pusat mereka yang begitu aktif sepenuhnya mengalahkan sisa galaksi. Lubang hitam adalah telah memakan se porsi besar gas antar bintang, awan dan debu, angin bintang yang berada dalam disk spiral di sekitar lubang hitam, menunggu giliran untuk dimakan atau dikeluarkan. disk di sekitar lubang hitam, memiliki suhu jutaan derajat Celsius, yang bersinar begitu terang. Kadang-kadang bahan berasal dari awan gas intergalaksi jatuh ke lubang hitam, tetapi dalam keadaan lain quasar dapat didorong oleh merger galaksi, yang mencegah gas di galaksi bertabrakan. Setiap galaksi memiliki lubang hitam supermasif pada intinya, dan ketika galaksi bergabung, lubang hitam akhirnya menemukan jalan mereka ke sekitarnya masing-masing untuk bergabung juga.



Massa gabungan dari sistem lubang hitam biner dalam PSO J334 adalah sepuluh miliar kali massa Matahari, yang sangat besar dibandingkan dengan massa lubang hitam di pusat galaksi Bima Sakti, yang memiliki antara 4,1 dan 4,3 juta kali massa Matahari Keberadaan lubang hitam ini biner mungkin membuka jalan untuk menguji salah satu prediksi Albert Einstein dari Teori Relativitas Umum: gelombang gravitasi.
"Ini sepasang lubang hitam dapat begitu dekat bersama-sama bahwa mereka memancarkan gelombang gravitasi," kata Gezari. Meskipun gelombang gravitasi belum pernah terdeteksi sebelumnya, detektor kita tumbuh lebih sensitif. Penggabungan lubang hitam akan membuat frekuensi tinggi gelombang gravitasi yang lebih mudah untuk melihat dalam ruang daripada detektor berbasis darat seperti Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational Observatory). Rencana untuk ruang berbasis detektor gravitasi, disebut LISA (Laser Interferometer Ruang Antena), sudah baik maju, dengan European Space Agency meluncurkan teknologi-pengujian LISA Pathfinder misi pada bulan September sebagai pre-kursor untuk misi yang penuh sesak nafas.