NGC 6240 - головоломка для астрономов. В течение долгого времени астрономы считали, что галактика является результатом слияния двух галактик, и это слияние очевидно в форме галактики: она имеет неопределенный вид, с двумя ядрами, расширениями и петлями.
NGC 6240 находится на расстоянии около 400 миллионов световых лет в созвездии Змееносца. Несмотря на то, что он был тщательно изучен, это очень пыльное место, и некоторые детали были скрыты. Но новое исследование с использованием Очень большого телескопа (ESL) Европейской южной обсерватории (VLT) наряду с усовершенствованным 3D MUSE Spectrograph открыло новое окно в NGC 6240 и показало большую неожиданность.
Галактика является результатом слияния не двух галактик, а трех. И как результат, здесь живут не две сверхмассивные черные дыры, а три.
«До сих пор во Вселенной никогда не было обнаружено такой концентрации трех сверхмассивных черных дыр».
Доктор Питер Вайльбахер, Институт астрофизики им. Лейбница.
Спектрограф MUSE - это спектрограф видимого света с широким полем зрения и отличным пространственным разрешением благодаря адаптивной оптике. Это так называемый панорамный спектрограф с интегральным полем. Он впервые увидел свет в 2014 году и оптимизирован для изучения широкого спектра объектов, включая сверхмассивные черные дыры в близлежащих галактиках. Астрономы использовали силу MUSE, чтобы смотреть на NGC 6240 с большей точностью, чем когда-либо прежде, обнаруживая три сверхмассивные черные дыры.
Международная группа ученых провела это новое исследование под руководством ученых из Геттингена и Потсдама. Исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics. Их статья называется «Система тройного ядра в продвинутом или окончательном состоянии слияния».
«Благодаря нашим наблюдениям с чрезвычайно высоким пространственным разрешением мы смогли показать, что во взаимодействующей галактической системе NGC 6240 размещены не две, как предполагалось ранее, а три сверхмассивные черные дыры в ее центре», - сказал профессор Вольфрам Коллачни из Геттингенского университета. ведущий автор исследования.
«До сих пор во Вселенной никогда не было обнаружено такой концентрации трех сверхмассивных черных дыр», - добавляет д-р Питер Вейльбахер из Института астрофизики им. Лейбница в Потсдаме (AIP). «Настоящее дело свидетельствует о одновременном процессе слияния трех галактик и их центральных черных дыр».
Это исследование может быть частью недостающего звена в нашем понимании того, как образуются галактики. Самые большие и самые массивные галактики во вселенной - это немного загадка. Наше понимание того, как они формируются, не может объяснить самые большие. В возрасте примерно 14 миллиардов лет во Вселенной не было достаточно времени для формирования самых массивных галактик, даже с учетом слияния двух галактик.
Но если три галактики могут слиться одновременно, как это делает NGC 6240, то это в значительной степени объясняет существование огромных галактик.
«Если, однако, происходили одновременные процессы слияния нескольких галактик, то самые большие галактики с их центральными сверхмассивными черными дырами смогли развиваться намного быстрее», - сказал Питер Вайльбахер в пресс-релизе. «Наши наблюдения дают первое указание на этот сценарий».
Возможности спектрографа MUSE сделали возможным это открытие. Он не только установлен на 8-метровом VLT с адаптивной оптикой, что придает ему резкость, аналогичную космическому телескопу Хаббла, но и создает спектр для каждого отдельного пикселя изображения. Эта сила позволила ему заглянуть в пыль и растворить южную черную дыру в две отдельные черные дыры.
NGC 6240, вероятно, близится к завершению процесса слияния, на завершение которого может потребоваться более миллиарда лет. Каждая из сверхмассивных черных дыр имеет массу более 90 миллионов Солнц, и в конечном итоге все три эти черные дыры сливаются в одного огромного бегемота. Когда это произойдет, когда-нибудь в далеком будущем, это слияние создаст мощные гравитационные волны.
Больше:
- Пресс-релиз: одновременное слияние гигантских галактик
- Исследовательская работа: NGC 6240: трехъядерная система в продвинутом или окончательном состоянии слияния
- VLT Muse
