Τα οπτικά δεδομένα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble και το Sloan Digital Sky Survey εμφανίζονται με παρατηρήσεις ακτίνων Χ που συγκεντρώθηκαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Chandra, το καθένα δείχνει SDSS J084905.51 + 111447.2, το οποίο οι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι μια συγχώνευση τριπλής-μαύρης τρύπας.
(Εικόνα: © X-ray: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle et al.; Optical: SDSS & NASA / STScI)
Πάρτε τρία από τα πιο ογκώδη αντικείμενα στο σύμπαν, σπρώξτε μαζί τους και τους γύρω γαλαξίες τους, και τα πυροτεχνήματα είναι σίγουρα εκπληκτικά - και ίσως, κάποια μέρα, οι επιστήμονες θα δουν τη σύγκρουση.
Αυτή η μέρα δεν έχει έρθει ακόμα. Αλλά τώρα, οι αστρονόμοι έχουν πλησιάσει, εντοπίζοντας ποια μπορεί να είναι η προοπτική μιας τόσο μεγάλης συγχώνευσης: Τρεις γαλαξίες, ο καθένας πιθανώς κρύβει ένα υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στην καρδιά τους, όλοι βρίσκονται σε μια πορεία σύγκρουσης που θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν γιατί το σύμπαν μοιάζει με τον τρόπο που φαίνεται.
"Επειδή αυτά τα συστήματα είναι τόσο σπάνια, στην πραγματικότητα δεν γνωρίζουμε πολλά γι 'αυτά ως πληθυσμό, γι' αυτό είναι σημαντικό να βρούμε περισσότερα από αυτά", Ryan Pfeifle, επικεφαλής συγγραφέας νέας έρευνας που περιγράφει το εύρημα και έναν διδακτορικό φοιτητή στο αστρονομία στο Πανεπιστήμιο George Mason, δήλωσε στο Space.com. "Αν μπορέσουμε να βρούμε περισσότερα, μπορούμε να τα μελετήσουμε ως πληθυσμό και να πούμε," Εντάξει, γενικά αυτό είναι που αυτά τα συστήματα τείνουν να συμπεριφέρονται. ""
Η συγχώνευση των μαύρων τρυπών μπορεί να ακούγεται σαν παλιά νέα, αλλά αυτό το γεγονός δεν μοιάζει με τις συγκρούσεις που οι επιστήμονες έχουν «ακούσει» μέσω βαρυτικών κυμάτων μόνο τα τελευταία χρόνια. Αυτά τα σήματα παράγονται από συγκρούσεις μαύρων οπών ότι το καθένα μπορεί να είναι το πολύ δύο φορές τη μάζα του ήλιου μας, σαν δύο σταγονίδια να συγχωνεύονται αβίαστα σε ένα σακάκι βροχής.
Κάθε ένα από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που εμπλέκεται στη νέα έρευνα περιέχει τη μάζα εκατοντάδων εκατομμυρίων ήλιων και περιβάλλεται από ολόκληρους γαλαξίες αστεριών και πλανητών και φεγγαριών. Η σύγκρουσή τους θα ήταν σαν δύο μαιευόμενοι ποταμοί να σπάσουν ένα φράγμα και να αναμορφώσουν το τοπίο με πλημμύρες. Ένα τέτοιο γεγονός θα δημιουργούσε βαρυτικά κύματα, αλλά τόσο απίστευτου μήκους που οι σύγχρονοι ανιχνευτές απλά δεν μπορούν να τα αισθανθούν.
Αλλά είναι αυτά τα είδη αλληλεπιδράσεων που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι είναι ζωτικής σημασίας για να κάνουν το σύμπαν σε αυτό που φαίνεται σήμερα, γεμάτο μυστηριώδη υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. "Κανείς δεν ξέρει πραγματικά πώς μπορεί να πάρει τόσο τεράστια νωρίς στην ιστορία του σύμπαντος", δήλωσε στο Space.com η Shobita Satyapal, σύμβουλος και συν-συγγραφέας του Pfeifle και αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο George Mason. "Ένας από τους πιο συναρπαστικούς μηχανισμούς όπου μπορούν να αναπτυχθούν γρήγορα είναι μέσω αυτών των γαλαξιακών συγχωνεύσεων."
Έτσι, οι ερευνητές ήθελαν να προσπαθήσουν να εντοπίσουν μια τέτοια συγχώνευση πριν συμβεί. Οι εθελοντές αναλυτές δεδομένων είχαν επισημάνει μια συλλογή στόχων με βάση τις μετρήσεις του υπέρυθρου φωτός ως πιθανές τοποθεσίες όπου συγκρούονταν δύο ώριμοι γαλαξίες.
"Αποφασίσαμε να αναζητήσουμε μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας τεχνικές που δεν είχαν ξαναχρησιμοποιηθεί στο παρελθόν, τεχνικές ευαίσθητες στην απόκρυψη", δήλωσε ο Satyapal. «Είναι μια νέα προσέγγιση για να αναζητήσουμε αυτές τις μαύρες τρύπες με εργαλεία που παραδοσιακά δεν έχουν χρησιμοποιηθεί σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις στα τέλη του σταδίου.
Η ομάδα πίσω από τη νέα έρευνα συγκέντρωσε πρόσθετες παρατηρήσεις για αυτά τα μέρη χρησιμοποιώντας Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Οι επιστήμονες ήλπιζαν ότι τα πρόσθετα δεδομένα θα αποκαλύψουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που γιορτάζει την ύλη και θα εκτοξεύσει ακτίνες Χ στην καρδιά κάθε γαλαξία σε αυτά τα συγχωνευμένα ζεύγη. Η είσοδος σε ακτίνες Χ είναι σημαντική, καθώς αυτά τα αντικείμενα περνούν σε σύννεφα σκόνης και αερίου που εμποδίζουν άλλους τύπους φωτός.
Αλλά ένα ζευγάρι, αποδείχθηκε, δεν ήταν κάτι τέτοιο - εξ ου και η νέα έρευνα. Το στοχευμένο σύστημα είναι επίσημα γνωστό ως SDSS J084905.51 + 111447.2, αλλά σίγουρα δεν το λέμε αυτό. Η συντομευμένη έκδοση του ονόματός της είναι SDSS J0849 + 1114. ας μην το λέμε αυτό, ούτε. Μπορούμε απλώς να το ονομάζουμε Triple; Ευχαριστώ πολύ.
Τέλος πάντων, η Pfeifle εντάχθηκε στο έργο για να αναλύσει το Παρατηρήσεις Chandra των Triple και άλλων πιθανών συγχωνεύσεων. Την πρώτη φορά που κοίταξε τα τριπλά δεδομένα, φαινόταν εξίσου ελπιδοφόρο με τα άλλα πιθανά ντουέτο. Μόνο όταν επανέλαβε τα δεδομένα, συνειδητοποίησε ότι κάτι ήταν διαφορετικό.
«Όταν μόλις είδα την εικόνα ακτίνων Χ, δεν είχα συνειδητοποιήσει ότι ήταν τρεις πηγές ακτίνων Χ μόνο και μόνο επειδή ήμουν ένας αφελής νεαρός μεταπτυχιακός φοιτητής», είπε ο Pfeifle. Αλλά τότε πρόσθεσε οπτικά δεδομένα για την περιοχή επίσης. «Όταν το ευθυγραμμίζαμε, ξαφνικά τα πράγματα έκαναν κλικ και είπα,« Ω, περίμενε ένα δευτερόλεπτο, αυτό είναι κάτι που κάνει ψαρά ».« Το αποτέλεσμα ήταν μια διετής εμμονή για να προσδιοριστεί αν υπήρχαν πραγματικά τρεις συγχωνευμένοι υπερμεγέθη γαλαξίες μαύρης τρύπας .
(Το Triple έχει τραβήξει και τα μάτια άλλων ερευνητών. Μια ξεχωριστή ομάδα επιστημόνων κατέληξε επίσης στο συμπέρασμα ότι το Triple είναι πιθανό τρεις συγκρούοντες υπερμεγέθη γαλαξίες μαύρης τρύπας, βασισμένοι σε κάποια αλληλεπικαλυπτόμενα και μερικά μοναδικά δεδομένα. την ανάλυσή τους στον διακομιστή προ-εκτύπωσης arXiv.org τον Ιούλιο και απέρριψε μια συνέντευξη με το Space.com εκείνη τη στιγμή επειδή ήταν υπό αξιολόγηση από ομοτίμους για δημοσίευση. "Έφτασαν σε παρόμοιο συμπέρασμα", δήλωσε ο Satyapal, ο οποίος πρόσθεσε ότι η ομάδα τους άρχισε να γράφει τα αποτελέσματά τους τον Φεβρουάριο. "Είναι ωραίο να βλέπεις ότι υπάρχει επιβεβαίωση.")
Η έρευνα του Pfeifle και του Satyapal υποστηρίζει ότι το Triple είναι τρεις γαλαξίες που συγκρούονται - αν και θα μπορούσαν απλά να βόσκουν ο ένας τον άλλον, όχι αρκετά κοντά για να βυθιστούν σε μια τελική σπείρα. Εάν πρόκειται για μια πραγματική συγχώνευση, οι επιστήμονες δεν μπορούν να είναι σίγουροι πόσο μακριά θα μπορούσε να είναι η μαζική σύγκρουση, αν και από την αρχή έως το τέλος μιας τέτοιας συγχώνευσης διαρκεί πιθανώς περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια.
Αυτή τη στιγμή, οι γαλαξίες κυμαίνονται μεταξύ 11.000 και 23.800 έτη φωτός εκτός από το άλλο. Ένα από τα τρίο κρύβει σίγουρα μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο της. Οι άλλοι δύο φαίνεται επίσης, αλλά δεν δείχνουν το ίδιο ενδεικτικό σήμα με το πρώτο, ανέφεραν οι ερευνητές.
Αντίθετα, συστήματα όπως το Triple μπορεί να είναι πιο ενημερωτικά από τα ζευγάρια που κυνηγούσε πραγματικά η ομάδα. Οι συγχωνεύσεις δύο τμημάτων μπορούν να ανιχνεύσουν, απαιτώντας περισσότερο χρόνο από τη διάρκεια ζωής του σύμπαντος, αλλά η παρουσία ενός τρίτου γαλαξία φαίνεται πιθανό να προωθήσει τη σύγκρουση, κρίνοντας από προσομοιώσεις που έχουν πραγματοποιήσει επιστήμονες τέτοια γεγονότα.
Αυτές οι προσομοιώσεις προτείνουν επίσης τι θα μπορούσε να γίνει από το Triple εάν είναι οι γαλαξίες συγκρούονται κάποια μέρα. "Θα εξακολουθούσε να υπάρχει ένας γαλαξίας, αρχικά αυτό το ναυάγιο", είπε ο Satyapal. Η δυναμική μιας σύγκρουσης μπορεί να παραμορφώσει τους ατομικούς γαλαξίες που μπορεί να έχουν αρχίσει, ας πούμε, ως απαλά δομημένες στροβιλισμούς αστεριών όπως ο δικός μας Γαλαξίας, σε κάτι που δεν μπορεί να αναγνωριστεί.
«Πιστεύουμε ότι αυτές οι συγχωνεύσεις, δεν μεγαλώνουν απλώς τη μαύρη τρύπα, αλλά στην πραγματικότητα μετατρέπουν έναν γαλαξία δίσκου σε τεράστιους ελλειπτικούς γαλαξίες», δήλωσε ο Satyapal. "Έχετε απλώς μια μεγάλη μπάλα από αστέρια με μια τεράστια μαύρη τρύπα."
Η έρευνα περιγράφεται στο ένα χαρτί δημοσιεύτηκε στις 7 Αυγούστου στον διακομιστή προεκτύπωσης arXiv.org και έγινε δεκτός για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal.
- Το σύμπαν X-Ray: Καταπληκτικές φωτογραφίες από το παρατηρητήριο Chandra X-Ray της NASA
- Δείτε τη γειτονιά ακτίνων Χ της φωτογραφίας Black Hole με την πρώτη φορά σε αυτήν την προβολή διαστημικού τηλεσκοπίου
- Η NASA αποκαλύπτει εκπληκτικές κοσμικές απόψεις καθώς το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra γίνεται 20
