Datele optice de la Telescopul spațial Hubble și Sloan Digital Sky Survey sunt prezentate cu observații cu raze X culese de Telescopul spațial Chandra, fiecare arătând SDSS J084905.51 + 111447.2, despre care oamenii de știință cred că este o fuziune triplă-cu gaura neagră.
(Imagine: © X-ray: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle et al .; Optica: SDSS și NASA / STScI)
Luați trei dintre cele mai masive obiecte din univers, netezindu-le și galaxiile lor înconjurătoare, iar artificiile sunt sigure că vor fi uimitoare - și poate, într-o zi, oamenii de știință vor vedea coliziunea.
Acea zi nu a venit încă. Însă acum, astronomii s-au apropiat, descoperind ceea ce poate fi vorba de o fuziune atât de masivă: trei galaxii, fiecare ascunzând probabil un supermasiv gaură neagră în inima lor, sunt toate pe un curs de coliziune care ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă de ce universul arată așa cum se întâmplă.
"Deoarece aceste sisteme sunt atât de rare, de fapt nu știm prea multe despre ele ca populație, motiv pentru care este important să găsim mai multe dintre ele", a declarat Ryan Pfeifle, autorul principal al noilor cercetări care descriu descoperirea și un doctorand în astronomie la Universitatea George Mason, a declarat pentru Space.com. „Dacă putem găsi mai multe, le putem studia ca o populație și să spunem:„ OK, în general, așa sunt aceste sisteme care tind să se comporte ”.
Fuziunea găurilor negre poate suna ca vești vești, dar acest eveniment nu este asemănător cu ciocnirile pe care oamenii de știință le-au „auzit” prin undele gravitaționale doar în ultimii ani. Aceste semnale sunt produse de coliziuni ale găurilor negre care poate fi fiecare cel mult de zeci de ori de masa soarelui nostru, ca două picături care se contopesc fără efort pe un sacou de ploaie.
Fiecare din găuri negre supermasive implicat în noua cercetare conține masa de sute de milioane de sori și este înconjurat de galaxii întregi de stele și planete și lună. Coliziunea lor ar fi ca două râuri înfiorătoare, care vor traversa un baraj și vor schimba peisajul cu inundații. Un astfel de eveniment ar crea valuri gravitaționale, dar cu o lungime atât de incredibilă încât detectoarele moderne pur și simplu nu le pot simți.
Dar aceste tipuri de interacțiuni consideră că astronomii sunt cruciali pentru a face universul în ceea ce arată astăzi, plin de misterios găuri negre supermasive. "Nimeni nu știe cu adevărat cum pot ajunge atât de masiv la începutul istoriei universului", a declarat pentru Space.com Shobita Satyapal, consilierul și coautorul lui Pfeifle și astrofizician la Universitatea George Mason. „Unul dintre cele mai convingătoare mecanisme unde pot crește rapid este prin aceste fuziuni ale galaxiei”.
Deci, cercetătorii au vrut să încerce să detecteze o astfel de fuziune înainte de a se întâmpla. Analiștii voluntari au evidențiat o colecție de ținte bazate pe măsurători ale luminii infraroșii ca locații potențiale în care se ciocneau două galaxii mature.
„Am decis să căutăm pentru hrănirea găurilor negre folosind tehnici care nu au fost folosite niciodată, tehnici care erau sensibile la obscurizare”, a spus Satyapal. „Este un fel de abordare nouă pentru a căuta aceste găuri negre de alimentare cu ajutorul unor instrumente care nu au fost utilizate în mod tradițional în aceste interacțiuni cu stadiul târziu.”
Echipa din spatele noii cercetări a adunat observații suplimentare despre aceste locuri folosind Observatorul de raze X Chandra al NASA. Oamenii de știință au sperat că datele suplimentare vor scoate la iveală o gaură neagră super-masivă care se prăbușește în materie și scuipa razele X în centrul fiecărei galaxii în aceste perechi care fuzionează. Introducerea razelor X este importantă, deoarece aceste obiecte sunt aruncate în nori de praf și gaz care blochează alte tipuri de lumină.
Dar s-a dovedit că o pereche nu a fost așa ceva - de aici noua cercetare. Sistemul vizat este cunoscut în mod oficial ca SDSS J084905.51 + 111447.2, dar, cu siguranță, să nu-l numim așa. Versiunea scurtată a numelui său este SDSS J0849 + 1114; să nu-l numim așa. Putem doar să-l poreclim Triple? Multumesc mult.
În orice caz, Pfeifle s-a alăturat proiectului pentru a analiza Observații Chandra a Triplei și a altor potențiale fuziuni. Prima dată când a analizat datele Triple, părea la fel de promițătoare ca și celelalte duo-uri potențiale. Abia când a revizuit datele a realizat că ceva era diferit.
„Când mă uitasem doar la imaginea cu raze X, nu îmi dădusem seama de fapt că erau trei surse de raze X doar pentru că eram un student tânăr naiv”, a spus Pfeifle. Dar apoi a adăugat și date optice despre zonă. „Când am aliniat-o, brusc lucrurile au dat clic și am spus:„ Așteptați o secundă, asta se întâmplă ceva peste măsură. ”Rezultatul a fost o obsesie de doi ani de a determina dacă într-adevăr au existat trei galaxii supermasive cu gaura neagră. .
(Triple a atras și ochii altor cercetători. O echipă separată de oameni de știință au concluzionat, de asemenea, că Triple este probabil trei galaxii supermasive cu gaură neagră, pe baza unor date care se suprapun și a unor date unice. analiza lor la serverul preimprimat arXiv.org în iulie și a refuzat un interviu cu Space.com la acea vreme, deoarece era în revizuire de la egal la publicare. „Au ajuns la o concluzie similară”, a spus Satyapal, care a adăugat că echipa lor a început să scrie rezultatele lor în februarie. "Este plăcut să vezi că există coroborare.")
Cercetările lui Pfeifle și Satyapal consideră că Triple este trei galaxii, probabil, ciocnesc - deși s-ar putea pur și simplu să se împacă reciproc, nu sunt suficient de aproape pentru a se afunda într-o spirală finală. Dacă este o adevărată fuziune, oamenii de știință nu pot fi siguri cât de departe ar putea fi coliziunea masivă, deși de la început până la sfârșit o astfel de fuziune durează aproximativ un milion de ani.
Momentan, galaxiile sunt cuprinse între 11.000 și 23.800 ani lumina în afară de celălalt. Unul dintre trio ascunde cu siguranță o gaură neagră supermasivă de alimentare în centrul său; celelalte două par la fel de bine, dar nu arată același semnal indicativ ca primul, au spus cercetătorii.
Contraintuitiv, sisteme precum Triple pot fi mai informative decât perechile pe care echipa le vânează efectiv. Fuziunile din două părți se pot înghesui de-a lungul, durand mai mult decât durata de viață a universului pentru a se alătura, însă prezența unei a treia galaxii pare probabil să înnebuneze coliziunea, judecând după simulări oamenii de știință au derulat astfel de evenimente.
Aceste simulări sugerează, de asemenea, ce ar putea deveni din Triple dacă este cazul galaxiile se ciocnesc într-o zi. „Încă ar mai exista o galaxie, un astfel de naufragiu inițial”, a spus Satyapal. Dinamica unei coliziuni poate transforma galaxii individuale care ar fi putut începe, să zicem, ca vârtejuri structurate delicat de stele precum propria noastră Calea Lactee, în ceva dincolo de recunoaștere.
„Credem că aceste fuziuni nu cresc doar gaura neagră, ci transformă de fapt o galaxie cu disc într-o uriașă galaxie eliptică”, a spus Satyapal. „Ai doar o bilă mare de stele cu o gaură neagră enormă.”
Cercetarea este descrisă în o hartie postat pe 7 august pe serverul de preimprimare arXiv.org și acceptat pentru publicare în The Astrophysical Journal.
- Universul nostru cu raze X: fotografii uimitoare de către Observatorul Chandra X-Ray al NASA
- Consultați Razele X din vecinătatea fotografiei cu gaura neagră în această vedere a telescopului spațial
- NASA dezvăluie vederi cosmice uimitoare în timp ce observația Chandra X-Ray face 20 de ani
