Hubble'i kosmoseteleskoobi ja Sloani digitaalse taeva uuringu optilisi andmeid näidatakse Chandra kosmoseteleskoobi kogutud röntgenvaatlustega, millest igaüks näitab SDSS J084905.51 + 111447.2, mis teadlaste arvates on kolmekordse musta auguga ühinemine.
(Pilt: © Röntgenikiirgus: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle jt; optiline: SDSS ja NASA / STScI)
Võtke kolm universumi kõige massiivsemat objekti, siluge need ja neid ümbritsevad galaktikad kokku ning ilutulestik on kindlasti jahmatav - ja võib-olla näevad kunagi teadlased kokkupõrget.
See päev pole veel päris kätte jõudnud. Kuid nüüd on astronoomid jõudnud lähedale ja otsinud, mis võib olla sellise massilise ühinemise eel: kolm galaktikat, millest igaüks peidab endas supermassiivset ühinemist must auk nende südames on kõik kokkupõrkekursusel, mis võiks aidata teadlastel mõista, miks universum näeb välja selline, nagu ta teeb.
"Kuna need süsteemid on nii haruldased, ei tea me nendest kui elanikkonnast tegelikult kuigi palju, mistõttu on oluline neid rohkem leida," leidis leide kirjeldavate uute uuringute juhtiv autor ja doktorant Ryan Pfeifle astronoomia George Masoni ülikoolis, rääkis Space.com. "Kui leiame rohkem, võime uurida neid elanikkonnana ja öelda:" OK, üldiselt kipuvad need süsteemid käituma. ""
Mustade aukude ühendamine võib tunduda vanade uudistena, kuid see sündmus pole midagi sellist, nagu kokkupõrked, mida teadlased on gravitatsioonilainete kaudu "kuulnud" alles viimastel aastatel. Neid signaale tekitab mustade aukude kokkupõrked mis võib olla maksimaalselt paarkümmend korda suurem kui meie päike, nagu kaks tilka, mis vaevata ühte vihmajopesse sulanduvad.
Kõik ülimassiivsed mustad augud Uues uurimistöös osaleb sadade miljonite päikeste mass ja seda ümbritsevad terved tähtede, planeetide ja kuude galaktikad. Nende kokkupõrge oleks nagu kaks märatsevat jõge, mis tungivad läbi tammi ja muudavad maastiku üleujutustega. Selline sündmus tekitaks gravitatsioonilaineid, kuid nii uskumatu pikkusega, et tänapäevased detektorid neid lihtsalt ei tunne.
Kuid just sellised interaktsioonid on astronoomide arvates üliolulised, et muuta universum selliseks, nagu see täna välja näeb ja millele on lisatud salapärane ülimassiivsed mustad augud. "Keegi ei tea tegelikult, kuidas nad saavad universumi ajaloo üsna varakult nii massiliseks saada," rääkis Space.com Pfeifle'i nõunik ja kaasautor ning George Masoni ülikooli astrofüüsik Shobita Satyapal. "Üks silmapaistvamaid mehhanisme, kus nad saavad kiiresti kasvada, on nende galaktikate ühinemiste kaudu."
Niisiis, teadlased tahtsid proovida sellist ühinemist märgata enne, kui see juhtus. Vabatahtlikud andmeanalüütikud olid märkinud infrapunavalguse mõõtmisel põhineva sihtmärkide kogumi potentsiaalseteks asukohtadeks, kus kaks küpset galaktikat põrkuvad.
"Otsustasime mustade aukude söötmise järele kasutada tehnikaid, mida kunagi varem ei kasutatud, tehnikaid, mis on tundlikud varjamise suhtes," ütles Satyapal. "See on omamoodi uus lähenemisviis nende mustade aukude söötmiseks tööriistade abil, mida traditsiooniliselt pole hilises faasis kasutatud."
Uue uurimistöö taga olev meeskond kogus nende kohtade kohta täiendavaid tähelepanekuid, kasutades NASA Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskus. Teadlased lootsid, et lisaandmed paljastavad ülimassiivse musta augu, mis toitub ainest ja sülitab röntgenkiirte iga galaktika keskmesse nendes ühinevates paarides. Röntgenikiirgusse sisestamine on oluline, kuna neid objekte ümbritseb tolmu- ja gaasipilv, mis blokeerib muud tüüpi valgust.
Kuid selgus, et üks paar polnud selline - järelikult uus uurimistöö. Sihitud süsteem on ametlikult tuntud kui SDSS J084905.51 + 111447.2, kuid ärgem seda kindlasti nimetagem. Selle nime lühendatud versioon on SDSS J0849 + 1114; ärgem seda ka nimetagem. Kas me saame selle hüüdnimeks lihtsalt kolmekordne? Suur tänu.
Igatahes liitus Pfeifle projektiga, et analüüsida Chandra tähelepanekud kolmekordsetest ja muudest võimalikest ühinemistest. Kui ta vaatas esimest korda läbi Triple'i andmete, nägi see välja sama paljutõotav kui muud võimalikud duod. Alles siis, kui ta andmeid üle vaatas, sai ta aru, et midagi on teisiti.
"Kui ma just vaatasin röntgenipilti, ei olnud ma tegelikult aru saanud, et need on kolm röntgeniallikat just seetõttu, et olin naiivne noor kraadiõppur," sõnas Pfeifle. Kuid siis lisas ta ka piirkonna optilisi andmeid. "Kui ma selle vooderdasin, klõpsasid järsku asjad ja ma ütlesin:" Oota, oodake üks hetk, seal toimub midagi kalast. "" Tulemuseks oli kaheaastane kinnisidee, et teha kindlaks, kas tõesti on kolm ühinevat ülimassiivset musta auguga galaktikat. .
(Kolmik on pälvinud ka teiste uurijate pilgu. Eraldi teadlaste meeskond jõudis järeldusele, et kolmik on tõenäoliselt kolmel põrkuval ülimassiivsel musta auguga galaktikal, põhinedes mõnel kattuval ja ainulaadsel andmeil. Need teadlased postitasid nende analüüs juulis eeltrükiserverisse arXiv.org ja keeldus toona intervjuust Space.comiga, kuna see oli avaldamiseks eelretsenseerimise all. "Nad jõudsid sarnasele järeldusele," sõnas Satyapal, kes lisas, et nende meeskond hakkas oma tulemusi üles kirjutama veebruaris. "Tore on näha, et see leiab kinnitust.")
Pfeifle'i ja Satyapali uurimustes väidetakse, et kolmik on ehk kolm galaktikat, mis põrkuvad - ehkki nad võiksid lihtsalt üksteist karjatada, mitte piisavalt lähedal, et vajuda lõplikku spiraali. Kui tegemist on tõelise ühinemisega, ei saa teadlased päris kindlad olla, kui kaugele massiline kokkupõrge võib ulatuda, ehkki algusest lõpuni võtab selline ühinemine tõenäoliselt umbes miljon aastat.
Praegu on galaktikaid vahemikus 11 000–23 800 valgusaastad üksteisest lahus. Üks kolmik varjab kindlasti oma keskpunkti toites supermassiivset musta auku; tundub, et ka ülejäänud kaks, kuid ei näita sama märguande signaali kui esimene, ütlesid teadlased.
Vastupidiselt sellele, sellised süsteemid nagu kolmik võivad olla informatiivsemad kui paarid, mida meeskond tegelikult jahtis. Kaheosalised ühinemised võivad mööda hiilida, ühinemiseks on vaja kauem aega kui universumi eluiga, kuid kolmanda galaktika olemasolu näib tõenäoliselt kokkupõrget nihutavat, otsustades teadlaste poolt selliste sündmuste läbiviidud simulatsioonide põhjal.
Need simulatsioonid viitavad ka sellele, mis võiks saada kolmikust, kui selle galaktikad põrkuvad ühel päeval. "Seal oleks ikkagi galaktika, omamoodi see rongivrakk," ütles Satyapal. Kokkupõrke dünaamika võib väänata üksikud galaktikad, mis võivad olla alguse saanud näiteks õrnalt struktureeritud tähtede keeristena nagu meie oma Linnutee, millekski tundmatuks.
"Me arvame, et need ühinemised ei kasvata ainult musta auku, vaid muudavad kettagalaktika tegelikult hiiglaslikeks elliptilisteks galaktikateks," sõnas Satyapal. "Teil on lihtsalt suur tähtede pall, millel on tohutu must auk."
Uuringuid on kirjeldatud artiklis paber postitati 7. augustil eeltrükiserverisse arXiv.org ja võeti vastu avaldamiseks ajakirjas Astrophysical Journal.
- Meie röntgenikiirgus: hämmastavad fotod NASA Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskusest
- Vaadake selle kosmoseteleskoobi vaates esimese korda tehtud musta augu foto röntgenipilti
- NASA avalikustas hämmastavad kosmilised vaated, kui Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskus pöörab 20
