Ag baint úsáide as sonraí teileascóip cartlainne Cúpla Thuaidh, thomhais na réalteolaithe an péire poll dubh ollmhór is troime a aimsíodh riamh. Is feiniméan é cumasc dhá pholl dubh supermassive atá tuartha le fada, ach níor breathnaíodh riamh. Tugann an péire ollmhór seo leideanna maidir le cén fáth nach dócha go dtarlódh a leithéid de chás sa chruinne.
I mbeagnach gach réaltra ollmhór tá poll dubh ollmhór ina lár. Nuair a chomhcheanglaíonn dhá réaltraí, is féidir leis na poill dhubha péire dénártha a dhéanamh, is é sin, a bheith i bhfithis theoranta lena chéile. Tá sé hipitéiseach go bhfuil na péirí dénártha seo i ndán a chumasc le himeacht ama, ach níor tugadh faoi deara riamh. Is ábhar díospóireachta í i measc na réalteolaithe le blianta fada anuas an cheist an bhfuil a leithéid d’imeacht indéanta.
Bhain réalteolaithe úsáid as sonraí ó theileascóp Gemini North i Haváí, atá ina leath den Fhaireachlann Idirnáisiúnta Gemini atá á oibriú ag NOIRLab na hInstitiúide Náisiúnta Fisice, chun anailís a dhéanamh ar an bpoll dubh dénártha supermassive atá suite sa réaltra éilipseach B2 0402+379. Is é an t-aon pholl dubh dénártha supermassive atá le feiceáil go mion go leor chun an dá réad a fheiceáil ar leithligh, agus coimeádann sé an taifead ar feadh an achair is giorra atá tomhaiste go díreach, gan ach 24 solasbhliain. Cé gur dealraitheach go maith le achar chomh gar do chumasc cumhachtach, léirigh tuilleadh imscrúdaithe go bhfuil an bheirt i bhfostú ón bhfad seo le breis agus trí billiún bliain, rud a ardaíonn an cheist: Cad é an chúis atá leis an moill?
Chun tuiscint níos fearr a fháil ar dhinimic an chórais seo agus ar a chumasc stoptha, d'iompaigh an fhoireann ar shonraí cartlainne ó Speictream Ilchuspóireach Gemini North (GMOS), rud a chuir ar a gcumas treoluas na réaltaí i gcomharsanacht na bpoll dubh a chinneadh.
"Ceadaigh íogaireacht shuntasach GMOS dúinn an méadú ar luas na réaltaí a mhapáil agus iad ag druidim le lár an réaltra," a dúirt Roger Romani, ollamh le fisic in Ollscoil Stanford agus comh-údar an pháipéir. "Buíochas leis seo, bhíomar in ann teacht ar chonclúid maidir le mais iomlán na bpoll dubh atá ann."
Measann an fhoireann go bhfuil mais an phoill dhénártha dhubh 28 billiún uair níos mó ná an Ghrian, rud a fhágann gurb iad an phéire an poll dubh dénártha is troime a tomhaiseadh riamh. Ní hamháin go soláthraíonn an tomhas seo comhthéacs luachmhar maidir le foirmiú an chórais dhénártha agus stair a réaltra óstach, ach deimhníonn sé freisin an teoiric fadtréimhseach go bhfuil ról lárnach ag mais poll dubh dénártha supermassive chun cumasc féideartha a choinneáil siar.
"Tá mianach óir d'fhionnachtana eolaíocha nár baineadh leas astu i gcartlann sonraí Gemini International Observatory," a dúirt Martin Still, stiúrthóir clár an NSF le haghaidh Réadlann Idirnáisiúnta Gemini. "Is sampla iontach é mais an phoill dhénáraigh ollmhóir dhénáraigh seo a thomhas den tionchar a d'fhéadfadh a bheith ag taighde nua a scrúdaíonn an chartlann shaibhir seo."
A thuiscint conas is féidir leis an bhfoirm dhénártha seo cabhrú le réamh-mheas a dhéanamh ar cé acu an ndéanfaidh agus cathain a chumascfaidh sé - tugann roinnt leideanna le fios gurb é an péire a foirmíodh ó chumasc réaltraí iolracha. Ar an gcéad dul síos, is "braisle iontaise" é B2 0402+379, is é sin, an toradh ar chumasc na réaltaí agus an gháis de bhraisle iomlán réaltraí in aon réaltra ollmhór amháin. Ina theannta sin, tugann láithreacht dhá pholl dubh supermassive, in éineacht lena mais comhcheangailte mór, gur cruthaíodh iad ó chumasc roinnt poll dubh níos lú ó réaltraí éagsúla.
Tar éis cumasc réaltrach, ní imbhuaileann poill dhubha ollmhóra ceann ar aghaidh. Ina áit sin, tosaíonn siad ag eitilt thar a chéile, ag socrú isteach i bhfithis teoranta. Le gach pas, aistrítear fuinneamh ó na poill dhubha go dtí na réaltaí máguaird. Ag cailleadh fuinnimh, tarraingítear an péire níos dlúithe agus níos dlúithe go dtí go bhfuil siad solasbhliain óna chéile, áit a nglacann radaíocht imtharraingteach agus a chumasc siad. Breathnaíodh an próiseas seo go díreach i bpéirí de phoill dhubha mais réalta - taifeadadh an chéad chás in 2015 mar gheall ar thonnta imtharraingthe a bhrath - ach níor breathnaíodh riamh i gcórais ollmaiseacha dhénártha.
Le heolas nua ar mhais an-mhór an chórais, bhain an fhoireann de thátal as go dtógfadh sé líon an-mhór réaltaí chun fithis an chórais dhénártha a mhoilliú go leor chun iad a thabhairt níos gaire dá chéile. Sa phróiseas, is cosúil gur scaoil poill dhubha beagnach an t-ábhar go léir timpeall orthu, rud a fhágann nach bhfuil na réaltaí agus an gháis ag an gcroí réaltrach. Gan a thuilleadh ábhair chun fithis na beirte a luasghéarú tuilleadh, tháinig stop lena gcumasc ina chéimeanna deiridh.
"De ghnáth is cosúil go mbíonn go leor réaltaí agus mais ag réaltraí le péirí poll dubh níos éadroime chun gar go tapa," a deir Romani. “Toisc go bhfuil an péire seo chomh trom, tá go leor réaltaí agus gás de dhíth chun an jab a dhéanamh. Ach ghlan an dénártha réaltra lárnach ábhar den sórt sin, rud a fhágann reoite é agus ar fáil dár staidéar."
Tá sé fós le feiceáil cé acu an sáróidh siad marbhántacht agus an gcónascfaidh siad sna milliúin bliain ar deireadh, nó an bhfanfaidh siad i bhfithiseán go deo. Má chumasc siad, beidh na dtonnta imtharraingthe a bheidh mar thoradh air sin 100 milliún uair níos cumhachtaí ná na cinn a tháirgtear trí phoill dhubha mais réalta a chumasc.
Seans go bhféadfadh an bheirt an t-achar deiridh seo a shárú trí chumasc réaltrach eile, rud a tharlódh ábhar breise isteach sa chóras, nó b’fhéidir an tríú poll dubh, chun fithis na beirte a mhoilliú go leor chun é a chumasc. Mar sin féin, i bhfianaise stádas B2 0402+379 mar bhraisle iontaise, ní dócha go mbeidh cumasc réaltraí nua ann.
"Táimid ag súil le tuilleadh staidéir ar chroílár B2 0402+379, áit a bhfeicfimid an méid gáis atá ann," a dúirt Tirth Surti, mac léinn iarchéime de chuid Stanford agus príomhúdar an pháipéir. "Tabharfaidh sé seo léargas níos mó dúinn ar cibé an féidir poill dubha supermassive chumasadh le himeacht ama, nó cibé an bhfanfaidh siad mar chóras dénártha."
Léigh freisin: