Forscher haben ein Paar schwarzer Löcher in der Galaxie 2MASX J21240027+3409114 identifiziert, die sich etwa eine Milliarde Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus befindet. Die beiden schwarzen Löcher sind etwa 26 Milliarden Kilometer voneinander entfernt, sodass das Licht nur einen Tag benötigt, um zwischen ihnen zu reisen. Zusammen haben sie eine Masse, die 40 Millionen Mal der des Sonnens entspricht.
Schätzungen deuten darauf hin, dass diese schwarzen Löcher alle 130 Tage eine Umlaufbahn abschließen und auf Kollisionskurs sind, wobei sie in etwa 70.000 Jahren verschmelzen werden. Das System, das als AT 2021hdr bezeichnet wird, wurde erstmals im März 2021 vom Zwicky Transient Facility (ZTF) am Palomar Observatory des Caltech in Kalifornien entdeckt. Es wurde von dem Team Automatic Learning for the Rapid Classification of Events (ALeRCE) als potenziell interessantes Objekt gekennzeichnet.
Dieses multidisziplinäre Team setzt künstliche Intelligenz und menschliche Expertise ein, um der astronomischen Gemeinschaft himmlische Ereignisse zu kommunizieren, indem es umfangreiche Daten nutzt, die von Umfrageprogrammen wie dem ZTF gesammelt wurden.
Seit seiner ersten Entdeckung hat das ZTF AT 2021hdr beobachtet, das alle 60 bis 90 Tage Explosionen zeigt. Hernández-García und sein Team überwachen die Quelle seit November 2022 mit dem Swift-Satelliten. Die Beobachtungen von Swift haben gezeigt, dass dieses binäre System Oszillationen im ultravioletten und Röntgenlicht erzeugt, die den sichtbaren Lichtvariationen entsprechen, die vom ZTF erfasst werden.
Ursprünglich vermuteten die Forscher, dass das Signal ein Nebenprodukt der normalen galaktischen Aktivität sein könnte. Später zogen sie ein Gezeitenzerstörungsereignis in Betracht, bei dem ein Stern von einem der schwarzen Löcher zerstört wird, als mögliche Ursache. Letztendlich kamen sie zu dem Schluss, dass das Signal von der Gezeitenzerstörung einer gasförmigen Wolke stammt, die größer ist als das Binärsystem selbst. Als die Wolke sich den schwarzen Löchern näherte, rissen gravitative Kräfte sie auseinander, wodurch Filamente um das Paar entstanden und das Gas durch Reibung erhitzt wurde. Das Gas wird in der Nähe der schwarzen Löcher besonders dicht und heiß.
Während das Binärsystem eine Umlaufbahn beschreibt, stößt das komplexe Zusammenspiel der Kräfte bei jeder Rotation einen Teil des Gases aus dem System aus, was das schwankende Licht produziert, das von Swift und dem ZTF beobachtet wird.
Hernández-García und sein Team planen, ihre Beobachtungen von AT 2021hdr fortzusetzen, um das System besser zu verstehen und ihre Modelle zu verfeinern. Sie sind auch daran interessiert, die Wirtsgalaxie zu untersuchen, die derzeit mit einer anderen nahegelegenen Galaxie verschmilzt, ein Phänomen, das in ihrem Artikel erstmals berichtet wurde.