NGC 6240 er et puslespill for astronomer. I lang tid trodde astronomer at galaksen er et resultat av en sammenslåing mellom to galakser, og at sammenslåing er tydelig i galakseens form: Den har et uoppgjort utseende, med to kjerner og utvidelser og løkker.
NGC 6240 er omtrent 400 millioner lysår unna, i stjernebildet Ophiuchus. Selv om det er studert intenst, er det et veldig støvete sted, og visse detaljer har blitt skjult. Men en ny studie med European Southern Observatory (ESO) Very Large Telescope (VLT,) sammen med den avanserte 3D MUSE Spectrograph, har åpnet et nytt vindu i NGC 6240, og avslørt en stor overraskelse.
Galaksen er resultatet av at ikke to galakser slår seg sammen, men tre. Og som et resultat er det hjemmet til ikke to supermassive sorte hull, men tre.
"Frem til nå hadde en slik konsentrasjon av tre supermassive sorte hull aldri blitt oppdaget i universet."
Dr Peter Weilbacher, Leibniz Institute for Astrophysics.
MUSE-spektrograf er et spektrograf av synlig lys med både et bredt synsfelt og utmerket romlig oppløsning, takket være adaptiv optikk. Det er det som er kjent som en panoramisk spektrograf med integrert felt. Det så første lys i 2014, og er optimalisert for å studere et bredt utvalg av objekter, inkludert supermassive sorte hull i nærliggende galakser. Astronomer brukte MUSEs kraft til å kikke seg inn i NGC 6240 med mer presisjon enn noen gang før, og avslørte de tre supermassive sorte hullene.
Et internasjonalt team av forskere produserte denne nye forskningen, ledet av forskere fra Gottingen og Potsdam. Studien er publisert i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics. Deres papir har tittelen "Et trippelkjernesystem i avansert eller endelig tilstand av sammenslåing."
"Gjennom våre observasjoner med ekstremt høy romlig oppløsning kunne vi vise at det samvirkende galakssystemet NGC 6240 ikke er to - som tidligere antatt - men tre supermassive sorte hull i sentrum," sa professor Wolfram Kollatschny fra University of Göttingen, hovedforfatter av studien.
"Frem til nå hadde en slik konsentrasjon av tre supermassive sorte hull aldri blitt oppdaget i universet," legger Dr. Peter Weilbacher ved Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) til. "Den nåværende saken gir bevis på en samtidig sammenslåingsprosess av tre galakser sammen med de sentrale sorte hullene."
Denne studien kan være en del av en manglende kobling i vår forståelse av hvordan galakser dannes. De største, mest massive galaksene i universet er litt av et puslespill. Vår forståelse av hvordan de former kan ikke forklare de største. Det har ikke vært tid i universets omtrent 14 milliarder år gamle alder til at de mest massive galaksene kan dannes, selv med tanke på sammenslåingen av to galakser.
Men hvis tre galakser kan slå seg sammen, slik NGC 6240 har, så går det langt i retning av å forklare eksistensen av enorme galakser.
"Hvis imidlertid samtidige sammenslåingsprosesser av flere galakser fant sted, ville de største galaksene med sine sentrale supermassive sorte hull kunne utvikle seg mye raskere," sa Peter Weilbacher i en pressemelding. "Våre observasjoner gir den første indikasjonen på dette scenariet."
MUSE-spektrografens evner gjorde denne oppdagelsen mulig. Ikke bare er den montert på 8-meters VLT med adaptiv optikk, noe som gir den en skarphet som ligner på Hubble-romteleskopet, men det skaper et spekter for hver enkelt piksel i bildet. Den kraften tillot den å kikke seg inn i støvet og løse det sørlige sorte hullet i to separate sorte hull.
NGC 6240 er sannsynligvis nær slutten av sin sammenslåingsprosess, som kan ta over en milliard år å avslutte. Hvert av de supermassive sorte hullene har mer masse enn 90 millioner soler, og etter hvert vil alle disse tre svarte hullene smelte sammen til en massiv behemoth. Når det skjer, en stund i den fjerne fremtiden, vil den sammenslåingen skape kraftige tyngdekraftsbølger.
Mer:
- Pressemelding: Samtidig sammenslåing av gigantiske galakser
- Forskningsartikkel: NGC 6240: Et trippelkjernesystem i avansert eller endelig sammenslåingstilstand
- VLT Muse
