NGC 6240 to zagadka dla astronomów. Przez długi czas astronomowie uważali, że galaktyka jest wynikiem połączenia dwóch galaktyk, a połączenie to jest widoczne w formie galaktyki: ma nieokreślony wygląd, z dwoma jądrami oraz przedłużeniami i pętlami.
NGC 6240 znajduje się w odległości około 400 milionów lat świetlnych, w gwiazdozbiorze Ophiuchus. Pomimo intensywnych badań jest to bardzo zakurzone miejsce, a niektóre szczegóły zostały zasłonięte. Ale nowe badanie z wykorzystaniem bardzo dużego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) wraz z zaawansowanym spektrografem MUSE 3D otworzyło nowe okno na NGC 6240 i ujawniło wielką niespodziankę.
Galaktyka jest wynikiem nie połączenia dwóch galaktyk, ale trzech. W rezultacie są tu nie dwie supermasywne czarne dziury, ale trzy.
„Do tej pory we wszechświecie nigdy nie odkryto takiego stężenia trzech supermasywnych czarnych dziur”.
Dr Peter Weilbacher, Leibniz Institute for Astrophysics.
Spektrograf MUSE jest spektrografem światła widzialnego o szerokim polu widzenia i doskonałej rozdzielczości przestrzennej dzięki adaptacyjnej optyce. Jest to tak zwany panoramiczny spektrograf pola integralnego. Po raz pierwszy ujrzał światło w 2014 roku i jest zoptymalizowany do badania szerokiej gamy obiektów, w tym supermasywnych czarnych dziur w pobliskich galaktykach. Astronomowie wykorzystali moc MUSE, aby przyjrzeć się NGC 6240 z większą precyzją niż kiedykolwiek wcześniej, odsłaniając trzy supermasywne czarne dziury.
Międzynarodowy zespół naukowców opracował te nowe badania, prowadzone przez naukowców z Getyngi i Poczdamu. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics. Ich praca zatytułowana jest „Potrójny system jąder w zaawansowanym lub końcowym stanie scalenia”.
„Dzięki naszym obserwacjom z bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną byliśmy w stanie wykazać, że oddziałujący układ galaktyki NGC 6240 nie ma dwóch - jak wcześniej zakładano - lecz trzech supermasywnych czarnych dziur w centrum”, powiedział profesor Wolfram Kollatschny z Uniwersytetu w Getyndze, główny autor badania.
„Do tej pory we wszechświecie nigdy nie odkryto takiego stężenia trzech supermasywnych czarnych dziur” - dodaje dr Peter Weilbacher z Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP). „Niniejsza sprawa dostarcza dowodów na jednoczesny proces łączenia trzech galaktyk wraz z ich centralnymi czarnymi dziurami.”
To badanie może być częścią brakującego ogniwa w naszym rozumieniu tego, jak powstają galaktyki. Największe, najbardziej masywne galaktyki we wszechświecie to trochę zagadka. Nasze zrozumienie tego, jak one powstają, nie może wyjaśnić największych. W wieku około 14 miliardów lat wszechświata nie było wystarczającej ilości czasu na uformowanie się najbardziej masywnych galaktyk, nawet biorąc pod uwagę połączenie dwóch galaktyk.
Ale jeśli trzy galaktyki mogą się łączyć jednocześnie, tak jak ma to miejsce w NGC 6240, to daleko do wyjaśnienia istnienia ogromnych galaktyk.
„Gdyby jednak zachodziły jednoczesne procesy łączenia kilku galaktyk, największe galaktyki z ich centralnymi supermasywnymi czarnymi dziurami mogłyby ewoluować znacznie szybciej”, powiedział Peter Weilbacher w komunikacie prasowym. „Nasze obserwacje stanowią pierwszą wskazówkę dotyczącą tego scenariusza”.
Możliwości spektrografu MUSE umożliwiły to odkrycie. Nie tylko jest on zamontowany na 8-metrowym VLT z adaptacyjną optyką, co daje mu ostrość podobną do Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, ale tworzy widmo dla każdego pojedynczego piksela na obrazie. Ta moc pozwoliła mu zajrzeć w pył i rozdzielić południową czarną dziurę na dwie osobne czarne dziury.
NGC 6240 prawdopodobnie zbliża się do końca procesu łączenia, którego zakończenie może potrwać ponad miliard lat. Każda z supermasywnych czarnych dziur ma masę większą niż 90 milionów Słońc, a ostatecznie wszystkie trzy z tych czarnych dziur połączą się w jednego ogromnego giganta. Kiedy tak się stanie, jakiś czas w odległej przyszłości, połączenie to wytworzy potężne fale grawitacyjne.
Więcej:
- Informacja prasowa: Jednoczesne łączenie się gigantycznych galaktyk
- Artykuł badawczy: NGC 6240: Potrójny system jąder w zaawansowanym lub końcowym stanie scalenia
- VLT Muse
