Optički podaci iz svemirskog teleskopa Hubble i Sloan Digital Sky Survey prikazani su rendgenskim opažanjima koja je prikupio svemirski teleskop Chandra, a svaki pokazuje SDSS J084905.51 + 111447.2, za koji znanstvenici smatraju da je spajanje trostruke crne rupe.
(Slika: © X-ray: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle et al .; Optical: SDSS & NASA / STScI)
Uzmite tri najmasovnija objekta u svemiru, zajedno ih poravnajte i okolne galaksije, a vatromet će zasigurno biti zapanjujući - a možda će jednog dana znanstvenici vidjeti sudar.
Taj dan još nije stigao. Ali sada, astronomi su se zbližili i primijetili što bi moglo biti pokretanje ovako masivnog spajanja: Tri galaksije, od kojih svaka vjerojatno skriva supermasiv Crna rupa u njihovom su srcu svi na putu sudara koji bi mogao pomoći znanstvenicima da razumiju zašto svemir izgleda onako kako izgleda.
"Budući da su ovi sustavi toliko rijetki, mi zapravo ne znamo baš puno o njima kao populaciji, zbog čega je važno pronaći ih više", Ryan Pfeifle, vodeći autor novog istraživanja koje opisuje nalaz i doktorand iz astronomije na Sveučilištu George Mason, rekao je za Space.com. "Ako možemo pronaći više, možemo ih proučavati kao populaciju i reći:" OK, općenito se tako ponašaju ovi sustavi "."
Spajanje crnih rupa može zvučati kao stare vijesti, ali ovaj događaj nije ništa poput sudara koje su znanstvenici "čuli" kroz gravitacijske valove u posljednjih nekoliko godina. Te signale proizvodi producent sudare crnih rupa koja može biti svaka nekoliko desetaka puta veća od mase našeg sunca, poput dvije kapljice bez napora spajanja na kišnoj jakni.
Svaki od supermasivne crne rupe uključeno u novo istraživanje sadrži masu stotina milijuna sunca i okruženo je cijelim galaksijama zvijezda, planeta i mjeseca. Njihov bi sudar bio poput dviju bijesnih rijeka koje probijaju branu i mijenjaju krajolik poplavama. Takav bi događaj stvorio gravitacijske valove, ali takve nevjerojatne duljine da ih moderni detektori jednostavno ne mogu osjetiti.
Ali to su ovakve vrste interakcija za koje astronomi vjeruju da su ključne za stvaranje svemira u današnjem obliku, obuzet misterioznim supermasivne crne rupe, "Nitko zapravo ne zna kako se oni mogu tako masovno rano popeti na povijest svemira", rekla je za Space.com Shobita Satyapal, Pfeiflova savjetnica i koautorica i astrofizičarka sa sveučilišta George Mason. "Jedan od najupečatljivijih mehanizama na kojem mogu brzo rasti je putem ovih spajanja galaksija."
Dakle, istraživači su željeli pokušati uočiti takvo spajanje prije nego što se dogodilo. Analitičari podataka volontera označili su kolekciju ciljeva temeljenu na mjerenjima infracrvenog svjetla kao potencijalne lokacije na kojima se sudaraju dvije zrele galaksije.
"Odlučili smo potražiti hranjenje crnih rupa tehnikama koje se nikada ranije nisu koristile, tehnikama koje su bile osjetljive na zamračenje", rekao je Satyapal. "To je vrsta novog pristupa traženja tih crnih rupa za hranjenje pomoću alata koji se tradicionalno ne koriste u tim kasnim faznim interakcijama."
Tim koji stoji iza novog istraživanja prikupio je dodatna promatranja ovih mjesta koristeći NASA-in opservatorij Chandra, Znanstvenici su se nadali da će dodatni podaci otkriti supermasivnu crnu rupu koja blaguje materijom i pljuva rendgenski zraci u srce svake galaksije u tim spajajućim parovima. Pridržavanje rendgenskih zraka važno je jer se ti predmeti pretapaju u oblake prašine i plina koji blokiraju druge vrste svjetlosti.
No, ispostavilo se da jedan par nije bio takav - otuda novo istraživanje. Ciljani sustav formalno je poznat kao SDSS J084905.51 + 111447.2, ali nemojmo to definitivno nazvati. Skraćena verzija naziva je SDSS J0849 + 1114; nemojmo to tako ni nazvati. Možemo li ga samo nadimiti Trojke? Hvala puno.
U svakom slučaju, Pfeifle se pridružio projektu radi analize Chandra zapažanja trostrukog i drugih potencijalnih spajanja. Prvi put kad je pogledao Triple podatke, izgledao je jednako obećavajuće kao i drugi potencijalni dvojac. Tek kada je revidirao podatke, shvatio je da je nešto drugačije.
"Kad sam upravo pogledao rendgenski snimak, zapravo nisam shvatio da su to tri izvora rendgenskih zraka samo zato što sam bio naivan mladi diplomski student", rekao je Pfeifle. Ali tada je dodao i optičke podatke o tom području. "Kad sam ga postrojila, odjednom su se stvari poklopile i rekao sam: 'Oh, čekaj malo, tamo se nešto neoprezno događa." Rezultat je bila dvogodišnja opsesija da se utvrdi postoje li zaista tri spajajuće supermasivne galaksije crne rupe ,
(Trojica je također ugledala i ostale istraživače. Odvojeni tim znanstvenika također je zaključio da su Trojke vjerojatno tri sudara supermasivne galaksije crne rupe, temeljene na nekim preklapanjem i nekim jedinstvenim podacima. Ti su istraživači objavili njihova analiza na server za prije ispisa arXiv.org u srpnju i odbio je intervju za Space.com u to vrijeme jer je bio pod peer pregledom za objavljivanje. "Došli su do sličnog zaključka", rekao je Satyapal, koji je dodao da je njihov tim počeo pisati svoje rezultate u veljači. "Lijepo je vidjeti da postoji potvrda.")
Istraživanje Pfeifle-a i Satjapala navodi da su Trojke tri galaksije koje se možda sudaraju - iako bi se jednostavno mogle pasti jedna na drugu, a ne dovoljno blizu da se potonu u konačnu spiralu. Ako je u pitanju stvarno spajanje, znanstvenici ne mogu biti sigurni koliko bi mogao biti velik masovni sudar, premda od početka do kraja takvo spajanje vjerojatno traje oko milijun godina.
Trenutačno su galaksije između 11.000 i 23.800 svjetlosnih godina odvojeno jedan od drugoga. Jedan od trija definitivno u svom središtu skriva hranjivu supermasivnu crnu rupu; Čini se da su i ostale dvije, ali ne pokazuju isti signalni signal kao prvi, rekli su istraživači.
Kontraintutivno, sustavi poput Trostrukog mogu biti više informativni od parova koje je tim zapravo lovio. Dvodijelna spajanja mogu se provući uz dulje vrijeme od spajanja svemira, ali čini se da bi prisustvo treće galaksije moglo potaknuti sudar, sudeći po simulacijama koje su znanstvenici pokrenuli.
Te simulacije također sugeriraju što bi moglo postati od Triple ako je njegovo galaksije se jednog dana sudaraju, "Još bi uvijek postojala galaksija, vrsta ove olupine vlaka," rekao je Satjapal. Dinamika sudara može pretvoriti pojedinačne galaksije koje su možda započele, recimo, delikatno strukturirane zvijezde poput našeg Mliječnog puta, u nešto što je ne prepoznato.
"Mi mislimo da ta spajanja, oni ne rastu samo crnu rupu, već zapravo pretvaraju diskovnu galaksiju u divovske eliptične galaksije", rekao je Satyapal. "Imate samo veliku kuglu zvijezda s ogromnom crnom rupom."
Istraživanje je opisano u papir objavljeno 7. kolovoza na poslužitelju za pretprint arXiv.org i prihvaćeno za objavljivanje u The Astrophysical Journal.
- Naš rendgenski svemir: zadivljujuće fotografije NASA-inog Xandrovog opservatorija Chandra
- Pogledajte rendgenski susjed prve crne rupe u ovom svemirskom teleskopu
- NASA otkriva zadivljujuće kozmičke poglede dok se Chandra X-Ray Observatory okreće 20
