A megfigyelés a Rák csillagképben található OJ287 jelű kvazárban történt, mely mintegy 4 milliárd fényévre helyezkedik el a Földtől. A felfedezés nemcsak a bináris fekete lyukak létezését igazolja, hanem egy 40 éves elméleti felvetést is megerősít. aA kutatást Mauri J. Valtonen, a finnországi Turkui Egyetem és a Tuorla Obszervatórium csillagásza vezette, aki nemzetközi kutatócsoporttal dolgozott együtt.

A csapat tagjai között szerepeltek többek között az Aryabhatta Megfigyelési Tudományok Kutatóintézete (ARIES), a Tata Alapkutatási Intézet, a kínai CAS Rádiócsillagászati és Technológiai Kutatóintézete, valamint a cseh Tudományos Akadémia Csillagászati Intézete szakemberei is.

Az OJ287 kvazárt már a 19. században felfedezték, de csak 1982-ben vetette fel Aimo Sillanpää finn csillagász, hogy a fényességében 12 évente ismétlődő változások két egymás körül keringő fekete lyuk jelenlétére utalhatnak. A kvazárok – vagy más néven aktív galaxismagok – középpontjában szupernagy tömegű fekete lyukak (SMBH) találhatók, amelyek körül anyagból álló akkréciós korong alakul ki, és hatalmas energiát bocsátanak ki.

Folyamatosan elemzik az adatokat

A megfigyelések alapján az OJ287 rendszer egy 18,35 milliárd naptömegű elsődleges fekete lyukból és egy 150 millió naptömegű másodlagos fekete lyukból áll. A másodlagos objektum 12 éves periódusú pályán kering, és kétszer is áthalad az elsődleges fekete lyuk akkréciós korongján, mely során intenzív sugárzást bocsát ki. 2021-ben Lankeswar Dey doktorandusz vezetésével sikerült először észlelni a két fekete lyuk fényjelzéseit.

A NASA TESS műholdja ugyan képes volt optikai fényben rögzíteni a rendszer fényváltozásait, nem rendelkezett elegendő felbontással a két fekete lyuk egyedi megkülönböztetéséhez. Ehhez a RadioAstron műholdat is alkalmazó nemzetközi rádióinterferometriai (VLBI) projekt nyújtott segítséget. Valtonen így fogalmazott: „A két fekete lyuk képét egy olyan rádiótávcső-rendszerrel rögzítettük, amely magában foglalta a RadioAstron műholdat is. A műhold antennája a Hold távolságának feléig nyúlt, ami jelentősen javította a felbontást.”

A kutatók a korábbi elméleti számításokat összevetve a mostani rádióképekkel megállapították, hogy a fekete lyukak pontosan ott helyezkednek el, ahol azt előre jelezték. Ezzel sikerült igazolni, hogy valóban léteznek kvazárokban keringő fekete lyukpárok. „Először sikerült képet készítenünk két egymás körül keringő fekete lyukról.

A kutatócsoport egy eddig ismeretlen típusú részecsugarat is azonosított, amely a másodlagos fekete lyukból ered, és kígyószerűen csavarodó mintázatot mutat. Ez a jelenség a másodlagos objektum gyors, elnyúlt pályájának következménye, amely a sugár irányát is befolyásolja. A kutatók szerint a jövőbeli megfigyelések során a részecsugár irányváltásait is nyomon követhetik, ahogy a másodlagos fekete lyuk mozgása változik.