Οι αστρονόμοι βρίσκουν έναν γαλαξία που περιέχει τρεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο
Το NGC 6240 είναι ένα παζλ για τους αστρονόμους. Για πολύ καιρό, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο γαλαξίας είναι αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης μεταξύ δύο γαλαξιών και αυτή η συγχώνευση είναι εμφανής στη μορφή του γαλαξία: Έχει μια άστατη εμφάνιση, με δύο πυρήνες και προεκτάσεις και βρόχους.
NGC 6240 βρίσκεται περίπου 400 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό Ophiuchus. Παρόλο που έχει μελετηθεί εντατικά, είναι ένα πολύ σκονισμένο μέρος και ορισμένες λεπτομέρειες έχουν συγκαλυφθεί. Αλλά μια νέα μελέτη που χρησιμοποιεί το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) Πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT,) μαζί με τον προηγμένο φασματογράφο 3D MUSE, άνοιξε ένα νέο παράθυρο στο NGC 6240 και αποκάλυψε μια μεγάλη έκπληξη.
Ο γαλαξίας είναι το αποτέλεσμα της συγχώνευσης όχι δύο γαλαξιών, αλλά τριών. Και ως αποτέλεσμα, φιλοξενεί όχι δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, αλλά τρεις.
«Μέχρι τώρα, μια τέτοια συγκέντρωση τριών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών δεν είχε ανακαλυφθεί ποτέ στο σύμπαν».
Dr Peter Weilbacher, Ινστιτούτο Αστροφυσικής Leibniz.
Ο φασματογράφος MUSE είναι ένας φασματογράφος ορατού φωτός με ευρύ οπτικό πεδίο και εξαιρετική χωρική ανάλυση, χάρη στην προσαρμοστική οπτική. Είναι αυτό που είναι γνωστό ως πανοραμικός φασματογράφος ολοκληρωτικού πεδίου. Είδε το πρώτο φως το 2014 και είναι βελτιστοποιημένο για τη μελέτη μιας μεγάλης ποικιλίας αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένων των υπερμεγέθων μαύρων οπών σε κοντινούς γαλαξίες. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τη δύναμη του MUSE για να κοιτάξουν στο NGC 6240 με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ, αποκαλύπτοντας τις τρεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Νέες παρατηρήσεις δείχνουν ότι το NGC 6240 φιλοξενεί τρεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, όχι δύο. Η βόρεια (Β) μαύρη τρύπα ήταν παλαιότερα γνωστή και είναι μια ενεργή τρύπα. Οι νέες παρατηρήσεις δείχνουν ότι η νότια μαύρη τρύπα είναι στην πραγματικότητα δύο τρύπες: S1 και S2. Πίστωση εικόνας: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration και A Evans (Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, Charlottesville/NRAO/Πανεπιστήμιο Stony Brook)
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων εκπόνησε αυτή τη νέα έρευνα, με επικεφαλής επιστήμονες από το Γκότινγκεν και το Πότσνταμ. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Astronomy and Astrophysics. Το άρθρο τους τιτλοφορείται ' Σύστημα τριπλού πυρήνα σε προχωρημένη ή τελική κατάσταση συγχώνευσης .
«Μέσω των παρατηρήσεών μας με εξαιρετικά υψηλή χωρική ανάλυση μπορέσαμε να δείξουμε ότι το αλληλεπιδρώντα γαλαξιακό σύστημα NGC 6240 δεν φιλοξενεί δύο –όπως υποθέτουμε προηγουμένως– αλλά τρεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο του», δήλωσε ο καθηγητής Wolfram Kollatschny από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν. επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
«Μέχρι τώρα, μια τέτοια συγκέντρωση τριών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών δεν είχε ανακαλυφθεί ποτέ στο σύμπαν», προσθέτει ο Δρ Peter Weilbacher του Ινστιτούτου Leibniz για την Αστροφυσική του Πότσνταμ (AIP). «Η παρούσα υπόθεση παρέχει στοιχεία για μια ταυτόχρονη διαδικασία συγχώνευσης τριών γαλαξιών μαζί με τις κεντρικές μαύρες τρύπες τους».
Μια εικόνα του Παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra του NGC 6240 πάνω σε μια εικόνα ορατού φωτός. Ακόμη και στις ακτίνες Χ η νότια μαύρη τρύπα εμφανίζεται ως μια ενιαία οντότητα. Πίστωση εικόνας: Δημόσιος Τομέας, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=99501
Αυτή η μελέτη θα μπορούσε να είναι μέρος ενός κρίκου που λείπει στην κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες. Οι μεγαλύτεροι, οι πιο ογκώδεις γαλαξίες στο σύμπαν είναι ένα κομμάτι παζλ. Η κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται δεν μπορεί να εξηγήσει τα μεγαλύτερα. Δεν υπήρξε αρκετός χρόνος στην ηλικία των 14 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος για να σχηματιστούν οι πιο ογκώδεις γαλαξίες, ακόμη και αν ληφθεί υπόψη η συγχώνευση δύο γαλαξιών.
Αλλά αν τρεις γαλαξίες μπορούν να συγχωνευθούν ταυτόχρονα, όπως το NGC 6240, τότε αυτό εξηγεί πολύ την ύπαρξη τεράστιων γαλαξιών.
«Εάν, ωστόσο, πραγματοποιούνταν ταυτόχρονες διαδικασίες συγχώνευσης πολλών γαλαξιών, τότε οι μεγαλύτεροι γαλαξίες με τις κεντρικές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τους θα μπορούσαν να εξελιχθούν πολύ πιο γρήγορα», δήλωσε ο Peter Weilbacher σε μια δελτίο τύπου . «Οι παρατηρήσεις μας παρέχουν την πρώτη ένδειξη αυτού του σεναρίου».
Οι δυνατότητες του φασματογράφου MUSE κατέστησαν δυνατή αυτή την ανακάλυψη. Όχι μόνο είναι τοποθετημένο στο VLT μήκους 8 μέτρων με προσαρμοστική οπτική, που του δίνει ευκρίνεια παρόμοια με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, αλλά δημιουργεί ένα φάσμα για κάθε μεμονωμένο pixel στην εικόνα. Αυτή η δύναμη του επέτρεψε να κοιτάξει στη σκόνη και να διαχωρίσει τη νότια μαύρη τρύπα σε δύο ξεχωριστές μαύρες τρύπες.
Αυτή η όψη δείχνει το τηλεσκόπιο μονάδας VLT 4 μέσα στο περίβλημά του. Το ίδιο το τηλεσκόπιο εμφανίζεται στο κέντρο και το νέο όργανο MUSE βρίσκεται στα αριστερά. Αυτό το μοναδικό και ισχυρό εργαλείο ανακάλυψης χρησιμοποιεί 24 φασματογράφους για να διαχωρίσει το φως στα συστατικά του χρώματα για να δημιουργήσει τόσο εικόνες όσο και φάσματα επιλεγμένων περιοχών του ουρανού. Το MUSE συνδυάζει τη δυνατότητα ανακάλυψης μιας συσκευής απεικόνισης με τις δυνατότητες μέτρησης ενός φασματογράφου, ενώ εκμεταλλεύεται την πολύ καλύτερη ευκρίνεια εικόνας που παρέχεται από τα προσαρμοστικά οπτικά. Πίστωση εικόνας: Eric Le Roux/University Claude Bernard Lyon 1/CNRS/ESO
Το NGC 6240 είναι πιθανότατα κοντά στο τέλος της διαδικασίας συγχώνευσής του, η οποία μπορεί να πάρει πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να ολοκληρωθεί. Κάθε μία από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες έχει μεγαλύτερη μάζα από 90 εκατομμύρια Ήλιους, και τελικά και οι τρεις αυτές μαύρες τρύπες θα συγχωνευθούν σε ένα τεράστιο μεγαθήριο. Όταν συμβεί αυτό, κάποια στιγμή στο μακρινό μέλλον, αυτή η συγχώνευση θα δημιουργήσει ισχυρά βαρυτικά κύματα.
Περισσότερο:
- Δελτίο τύπου: Η ταυτόχρονη συγχώνευση γιγάντιων γαλαξιών
- Ερευνητική εργασία: NGC 6240: Σύστημα τριπλού πυρήνα σε προχωρημένη ή τελική κατάσταση συγχώνευσης
- VLT Muse