Optični podatki iz vesoljskega teleskopa Hubble in Sloan Digital Sky Survey so prikazani z rentgenskimi opazovanji, ki jih je zbral vesoljski teleskop Chandra, pri čemer vsaka prikazuje SDSS J084905.51 + 111447.2, za kar znanstveniki menijo, da je združitev s trojno črno luknjo.
(Slika: © rentgen: NASA / CXC / George Mason univ./R. Pfeifle et al .; optični: SDSS & NASA / STScI)
Vzemite tri najbolj množične predmete v vesolju, jih zgladite in njihove okoliške galaksije in ognjemet je zagotovo osupljiv - in morda bodo znanci nekoč trk videli.
Ta dan še ni prišel. Toda zdaj so se astronomi približali in opazili, kaj je lahko zagon tako množične združitve: Tri galaksije, od katerih se vsaka verjetno skriva supermasivno Črna luknja pri srcu so vsi na trku, ki bi znanstvenikom lahko pomagal razumeti, zakaj vesolje izgleda tako, kot je.
"Ker so ti sistemi tako redki, o njih kot populaciji pravzaprav ne vemo prav veliko, zato je pomembno, da jih najdemo več," Ryan Pfeifle, vodilni avtor nove raziskave, ki opisuje ugotovitve in doktorski študent v je za Space.com povedal astronomija na univerzi George Mason. "Če lahko najdemo več, jih lahko preučimo kot populacijo in rečemo:" V redu, na splošno se takšni sistemi obnašajo. "
Združevanje črnih lukenj morda zveni kot stare novice, vendar ta dogodek ni nič podobnega trčenju, ki so ga znanstveniki v zadnjih nekaj letih "slišali" skozi gravitacijske valove. Te signale proizvaja proizvajalec trki črnih lukenj ki je lahko največ nekaj desetkrat večja od mase našega sonca, kot dve kapljici, ki se brez truda spajata na dežni suknjič.
Vsak od supermasivne črne luknje vključena v novo raziskavo vsebuje množico več sto milijonov soncev in je obdana s celimi galaksijami zvezd in planetov ter lune. Njihovo trčenje bi bilo kot dve divji reki, ki se prebijata skozi jez in preoblikujeta pokrajino s poplavami. Takšen dogodek bi ustvaril gravitacijske valove, vendar tako neverjetne dolžine, da jih sodobni detektorji preprosto ne zaznajo.
A astronomi menijo, da so tovrstne interakcije ključne za ustvarjanje vesolja v današnjem videzu supermasivne črne luknje. "Nihče v resnici ne ve, kako lahko zgodaj v zgodovini vesolja pridejo tako množično," je za Space.com povedala Shobita Satyapal, Pfeiflova svetovalka in soavtorica ter astrofizičarka z univerze George Mason. "Eden najbolj prepričljivih mehanizmov, kjer lahko hitro rastejo, je s pomočjo teh združitev galaksije."
Torej so raziskovalci želeli poskusiti opaziti takšno združitev, preden se je zgodila. Prostovoljni analitiki podatkov so označili zbirko ciljev, ki temeljijo na meritvah infrardeče svetlobe, kot možni lokaciji, kjer se trčita dve zreli galaksiji.
"Odločili smo se, da bomo iskali hranjenje črnih lukenj s tehnikami, ki se doslej niso uporabljale, tehnikami, ki so občutljive na zatemnitev," je dejal Satyapal. "To je nekakšen nov pristop za iskanje teh črnih lukenj z uporabo orodij, ki se jih tradicionalno ne uporablja v teh poznih fazah."
Skupina, ki stoji za novo raziskavo, je zbrala dodatna opažanja teh krajev Nasin rentgenski observatorij Chandra. Znanstveniki so upali, da bodo dodatni podatki razkrili supermasivno črno luknjo, ki božala snov in pljuvala rentgenske žarke v središču vsake galaksije v teh spajajočih se parih. Ključ do rentgenskih žarkov je pomemben, saj se ti predmeti preplavijo v oblake prahu in plina, ki blokirajo druge vrste svetlobe.
Vendar pa se je izkazalo, da en par ni bil takšen - od tod nova raziskava. Ciljni sistem je formalno znan kot SDSS J084905.51 + 111447.2, vendar tega zagotovo ne bomo imenovali tako. Skrajšana različica njenega imena je SDSS J0849 + 1114; tudi ne bodimo tako imenovani. Ali ga lahko samo poimenujemo Trojica? Najlepša hvala.
Kakor koli, Pfeifle se je projektu pridružil za analizo Chandra opažanja Triple in druge morebitne združitve. Ko je prvič pogledal podatke Triple, je bil videti prav tako obetaven kot drugi potencialni dvojci. Šele ko je ponovno pregledal podatke, je ugotovil, da je nekaj drugače.
"Ko sem ravnokar gledal rentgensko sliko, v resnici še nisem spoznal, da gre za tri vire rentgenskih žarkov, samo zato, ker sem mlad naivni diplomant," je dejal Pfeifle. Potem pa je dodal tudi optične podatke o območju. "Ko sem jo položil, so se nenadoma stvari poklikale in sem si rekel:" Oh, počakaj sekundo, tam se nekaj dogaja. " .
(Trojica je ujela tudi oči drugih raziskovalcev. Ločena skupina znanstvenikov je tudi ugotovila, da bodo Triple verjetno trkale supermasivne galaksije črne luknje, ki temeljijo na nekaterih prekrivanju in nekaterih edinstvenih podatkih. Ti raziskovalci so objavili njihove analize julija na strežnik za tiskanje arXiv.org in je takrat zavrnil intervju s Space.com, ker je bil za objavo v postopku strokovnega pregleda. "Prišli so do podobnega zaključka," je dejal Satyapal, ki je dodal, da je njihova ekipa začela zapisovati rezultate februarja. "Lepo je videti, da obstaja potrditev.")
Raziskave Pfeifle in Satyapal kažejo, da so Trojke tri galaksije, ki se morda trčijo - čeprav bi se preprosto lahko pasele, ne pa dovolj blizu, da bi potopile v končno spiralo. Če gre za resnično združitev, znanstveniki ne morejo biti prepričani, kako daleč bi lahko prišlo do množičnega trka, čeprav od začetka do konca takšna združitev verjetno traja približno milijon let.
Trenutno so galaksije med 11.000 in 23.800 svetlobna leta ločena drug od drugega. Eden od trojcev zagotovo v svojem središču skriva hranjeno supermasivno črno luknjo; Zdi se, da sta tudi ostala dva, vendar ne kažeta enakega signala kot prvi, so povedali raziskovalci.
Nasprotno so lahko sistemi, kot je Triple, bolj informativni od parov, ki jih je ekipa dejansko lovila. Dvodelne združitve se lahko plazijo po njej in traja dlje od življenjske dobe vesolja, vendar se zdi, da prisotnost tretje galaksije lahko trčenje spodbudi naprej, sodeč po simulacijah, ki so jih znanstveniki izvedli ob takšnih dogodkih.
Te simulacije tudi kažejo, kaj bi lahko postalo Triple, če bi bilo galaksije nekega dne trčijo. "Še vedno bi obstajala galaksija, ki je bila na začetku ta vlak," je dejal Satyapal. Dinamika trka lahko posamezne galaksije, ki so se morda začele, recimo, kot občutljivo strukturirane vrtine zvezd, kot je naša Mlečna pot, preoblikuje v nekaj, kar ni mogoče prepoznati.
"Mislimo, da te združitve ne rastejo le črne luknje, ampak dejansko pretvorijo diskovno galaksijo v velikanske eliptične galaksije," je dejal Satyapal. "Pravkar imate veliko žogico zvezd z ogromno črno luknjo."
Raziskava je opisana v papir objavljeno 7. avgusta na strežniku za tisk arXiv.org in sprejeto za objavo v The Astrophysical Journal.
- Naše rentgensko vesolje: neverjetne fotografije Nasinega rentgenskega observatorija Chandra
- V tem vesoljskem teleskopu si oglejte rentgensko sosednjo fotografijo prve črne luknje
- Nasa odkriva neverjetne kozmične poglede, ko se bo v rendgenskem opazovalnici Chandra 20
