Natura powstawania galaktyk sugeruje, że pary supermasywnych czarnych dziur powinny być dość powszechne we Wszechświecie.
Supermasywna czarna dziura, która znajduje się w centrum naszej galaktyki, zwana Sagittarius A*, ma masę około 4 milionów razy większą niż Słońce. Czarna dziura to miejsce w przestrzeni, gdzie grawitacja jest tak silna, że ani cząsteczki, ani światło nie mogą z niej uciec. Otoczenie Sagittariusa A* to gęsta gromada gwiazd. Dokładne pomiary orbit tych gwiazd pozwoliły astronomom potwierdzić istnienie tej supermasywnej czarnej dziury i zmierzyć jej masę. Od ponad 20 lat naukowcy wciąż monitorują ich orbity. Na podstawie tych obserwacji badacze przypuszczają, że w centrum Drogi Mlecznej może istnieć kolejna czarna dziura, która jest co najmniej 100 000 razy masywniejsza od Słońca.
Aby zrozumieć całą ideę, powinniśmy wrócić do czasów, gdy Wszechświat miał około 100 milionów lat. Ówczesne galaktyki były znacznie mniejsze niż dzisiejsze, około 10 000 lub więcej razy mniej masywne niż Droga Mleczna. W obrębie tych wczesnych galaktyk pierwsze gwiazdy, które ginęły, przekształcały się w czarne dziury, o masie od kilkudziesięciu do tysiąca razy większej niż Słońce. Jako że galaktyki ewoluują poprzez łączenie się i zderzanie ze sobą, zderzenia między nimi prowadzą do powstania par supermasywnych czarnych dziur. Następnie czarne dziury zderzają się i dalej rosną. Czarna dziura, która jest ponad milion razy większa od masy Słońca, jest uważana za supermasywną.
Dwie czarne dziury w centrum Drogi Mlecznej?
W przypadku Drogi Mlecznej dwie supermasywne czarne dziury mogłyby krążyć wokół siebie, a jednocześnie każda z nich wywierałaby swój własny wpływ na gwiazdy wokół. Siły grawitacyjne z czarnych dziur wpływają na te gwiazdy i sprawiają, że zmieniają one swoje orbity.
Wykorzystując dotychczasowe informacje dotyczące oddziaływania grawitacyjnego pomiędzy ewentualną parą supermasywnych czarnych dziur a otaczającymi je gwiazdami, astronomowie mogą przewidzieć, co stanie się z gwiazdami. Astrofizycy mogą określić możliwe orbity gwiazd i dowiedzieć się, czy supermasywna czarna dziura posiada towarzysza, który wywiera wpływ grawitacyjny.
Co ciekawe, jeśli w centrum galaktyki znajdują się dwie supermasywne czarne dziury orbitujące wokół siebie, to będą one emitować fale grawitacyjne. Od 2015 roku obserwatoria LIGO oraz Virgo wykrywają promieniowanie fal grawitacyjnych z łączących się czarnych dziur o masie gwiazd i gwiazd neutronowych. Te przełomowe odkrycia otworzyły naukowcom nowe możliwości dotyczące poznawania Wszechświata.
