Sau sáp nhập thiên hà, hai lỗ đen siêu nặng không va chạm trực tiếp. Thay vào đó, chúng bắt đầu tiến tới gần và đi vào một quỹ đạo ràng buộc lẫn nhau. Trong quá trình di chuyển liên tục quanh nhau, chúng dần mất năng lượng quỹ đạo vào tiến ngày càng gần nhau cho tới khi chỉ còn cách nhau vài năm ánh sáng Đó là khi chúng dần đi vào giai đoạn sáp nhập. Quá trình này đã được quan sát trực tiếp trong các cặp lỗ đen khối lượng sao - lần ghi nhận đầu tiên vào năm 2015 thông qua sóng hấp dẫn - nhưng chưa bao giờ việc này được ghi nhận trong một cặp lỗ đen siêu nặng.
Với kiến thức mới về khối lượng cực lớn của hệ này, nhóm nghiên cứu kết luận rằng cần có rất nhiều sao để làm chậm quỹ đạo của cặp lỗ đen. Trong quá trình đó, hai lỗ đen dường như đã ném ra gần như toàn bộ vật chất xung quanh, khiến trung tâm của thiên hà chỉ còn rất ít sao và khí. Không còn vật liệu nào khác có sẵn để làm chậm thêm quỹ đạo của cặp lỗ đen và do đó sự hợp nhất của chúng đã bị trì hoãn khi đang tới giai đoạn cuối.
Liệu cặp lỗ đen cuối cùng có tiếp tục tiến tới và hợp nhất sau vài triệu năm nữa hay là sẽ dừng ở quỹ đạo này vĩnh viễn là điều chưa được xác định. Nếu chúng hợp nhất, sóng hấp dẫn sinh ra sẽ mạnh hơn hàng trăm triệu lần so với những gì được tạo ra bởi các lỗ đen khối lượng sao.
Có thể cặp lỗ đen sẽ vượt qua khoảng cách cuối cùng thông qua một vụ sáp nhập thiên hà khác, qua đó bơm thêm vật liệu vào hệ, hoặc có thể là một lỗ đen thứ ba xuất hiện sẽ làm chậm quỹ đạo của cặp này và khiến chúng tiến nhanh hơn về phía nhau. Tuy nhiên, các quan sát cho thấy sự sáp nhập thiên hà trong tương lai không có khả năng xảy ra.
"Chúng tôi mong chờ những cuộc điều tra tiếp theo về lõi của B2 0402+379, chúng tôi sẽ xem có bao nhiêu khí có ở đó," Tirth Surti, sinh viên đại học Stanford và tác giả chính của bài báo, cho biết. "Điều này sẽ cho chúng tôi thêm cái nhìn về việc liệu các lỗ đen siêu nặng cuối cùng có hợp nhất hay sẽ mãi là một cặp như vậy."
Bryan
Theo Phys.org