Indiase astrofysici ontdekken een zeldzame samensmelting van drie superzware zwarte gaten

Een zeldzame fusie van drie supermassieve zwarte gaten Het werd opgemerkt door een team van astrofysici in India. Ze observeerden de samensmelting van twee sterrenstelsels genaamd NGC7733 en NGC 7734 in onze hemelse omgeving toen ze ongebruikelijke emissies uit het centrum van laatstgenoemde en de vreemde beweging van een grote heldere cluster binnenin ontdekten, die een andere snelheid heeft dan NGC7733. Wetenschappers concludeerden dat dit een afzonderlijk sterrenstelsel was en noemden het NGC7733N. Superzware zwarte gaten, enkele miljoenen zonsmassa’s groot, worden gevonden in de centra van sterrenstelsels en staan ​​bekend als actieve galactische kernen. Omdat het materie “verzamelt”, heeft het vaak een schittering eromheen die kan worden waargenomen met behulp van spectroscopie van licht.

De drie samensmeltende zwarte gaten maakten deel uit van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Toekans. Ze zijn erg ver weg als je denkt dat het dichtstbijzijnde sterrenstelsel – het Andromeda-sterrenstelsel 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is. Het artikel beschrijft deze echter als nabije sterrenstelsels. “In de astronomie is alles relatief. Als we het zonnestelsel bestuderen, zeggen we dat Mercurius dichterbij is en Jupiter ver … Vergeleken met het dichtstbijzijnde Andromedastelsel zijn de sterrenstelsels NGC 7733, 7734 en 7733 N erg ver, maar vergeleken met de grootte van het universum zijn het dichte sterrenstelsels, ” Jyoti Yadav, een PhD-student aan het Indian Institute of Astrophysics en eerste auteur van het onderzoeksartikel dat als proefschrift is gepubliceerd in het Journal of Astronomy and Astrophysics.

De studie gebruikte gegevens van de Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) aan boord van India’s eerste ruimteobservatorium ASTROSAT, de European Integrated Field Optical Telescope genaamd MUSE geïnstalleerd op de Very Large Telescope (VLT) in Chili en infraroodbeelden van de Optical Telescope (IRSF) in Zuid Afrika.

In een brief aan hindoes, Musumi Das van het Indian Institute of Astrophysics, zegt de auteur van het artikel dat ze actieve galactische kernen in twee enorme verjaarden De spiraalstelsels NGC7733 en NGC7734 en dat de ontdekking van de drie sterrenstelsels als een verrassing kwam. “Het was alsof je er twee kocht en er een gratis kreeg”, zegt Dr. Das. “De hoofdonderzoeker van het project bevestigde onze vermoedens met behulp van spectroscopische gegevens van een Europese telescoop genaamd MUSE in Chili.”

De groep ontdekte deze sterrenstelsels met de Near Infrared Telescope in Zuid-Afrika. “Later, omdat het er interessant uitzag, merkten we het ook met UVIT [onboard ASTROSAT]”We hebben ook visuele gegevens gevonden in de MUSE-archieven”, zegt dr. Das. Daarom hoefden we geen optische spectroscopie uit te voeren.”

laatste competitie

In een verklaring van het persvoorlichtingsbureau legde het team uit dat als twee sterrenstelsels botsen, hun zwarte gat ook dichtbij zou komen door kinetische energie over te dragen aan het omringende gas. De afstand tussen zwarte gaten neemt met de tijd af totdat de scheiding ongeveer een parsec (3,26 lichtjaar) is. De twee zwarte gaten zouden dan geen kinetische energie meer kunnen verliezen om te naderen en samen te smelten. Dit staat bekend als het laatste probleem van de competitie. De aanwezigheid van een derde zwart gat zou dit probleem kunnen oplossen. “De twee kunnen dichtbij komen wanneer een ander zwart gat of ster erdoorheen gaat en een deel van het impulsmoment dat ze delen opnemen”, legt Dr. Das uit. Dus dubbele samensmeltende zwarte gaten versmelten met elkaar in de aanwezigheid van een derde.

Er zijn in het verleden veel actieve galactische kernen (AGN, een superzwaar zwart gat in het centrum van de melkweg) ontdekt, maar drievoudige galactische kernen zijn uiterst zeldzaam en slechts enkele werden ontdekt voordat röntgenwaarnemingen werden gebruikt. Meerdere accumulerende zwarte gaten [AGN] Misschien vaker voor in ons universum en vooral veel voor in clusters van sterrenstelsels. Dus de groei van zwarte gaten kan worden aangedreven door dergelijke fusies tot clusters. Dit is pas de derde ontdekking van een dergelijk systeem.

“Opmerkelijk aan dit werk is het gebruik van meerdere telescopen over de hele wereld (en één in de ruimte) om de aanwezigheid van 3 galactische kernen te bepalen. Dit gebruik van meerdere telescopen en observatiebereiken is inderdaad essentieel voor goed astronomisch onderzoek. laat zien hoe astrofysica een echte collaboratieve wetenschap is. , zegt Priti Kharb, die samenwerkt met het National Center for Radio Astrophysics-Tata Institute for Fundamental Research (NCRA-TIFR), Bonnie, die niet bij dit werk betrokken was.