Los astrónomos quieren aprender más sobre las colisiones de galaxias porque las fusiones posteriores son una vía clave
“Se han realizado muchas investigaciones¿Qué les sucede a los agujeros negros supermasivos cuando dos galaxias se fusionan? Nuestro laboratorio es uno de los primeros en estudiar sistemáticamente lo que les sucede a los agujeros negros cuando tres galaxias se fusionan".
Adi Ford de la Universidad de Stanford
Los científicos han identificado sistemas de triple fusióngalaxias al comparar archivos que contienen datos ahora disponibles públicamente de las misiones WISE y Sloan Digital Sky Survey (SDSS) de la NASA con el archivo Chandra. Usando este método, descubrieron siete fusiones triples de galaxias ubicadas entre 370 millones y mil millones de años luz de la Tierra.
Usando software especializadoSeguro, el equipo examinó los datos de Chandra dirigidos a estos sistemas para encontrar fuentes de rayos X que marcaran la ubicación de los agujeros negros supermasivos en crecimiento. Cuando el material cae hacia el agujero negro, se calienta a millones de grados y produce rayos X.
"Chandra" con su aguda visión de rayos Xideal para detectar agujeros negros supermasivos en crecimiento en fusiones. Las fuentes de rayos X asociadas son difíciles de detectar porque generalmente se encuentran cerca unas de otras en las imágenes y, a menudo, son débiles. El software está diseñado específicamente para encontrar dichas fuentes. Luego, se utilizaron datos de otros telescopios para descartar otras posibles fuentes de radiación de rayos X no asociadas con los agujeros negros supermasivos.
Los resultados muestran que de las siete fusionesLas galaxias triples tienen una con un agujero negro supermasivo en crecimiento, cuatro con un agujero negro supermasivo en crecimiento doble y una con un triple. La última triple fusión que estudiaron parece haber ocurrido sin rayos X de agujeros negros supermasivos. En sistemas con muchos agujeros negros, la distancia entre ellos es de aproximadamente 10,000 a 30,000 años luz.
“¿Por qué nos importa la tasa de acierto de estos agujeros negros? Porque estas estadísticas pueden decirnos más sobre cómo crecen los agujeros negros y las galaxias que habitan”.
Jesse Runno de la Universidad Vanderbilt en Nashville, Tennessee
Una vez que encontraron evidencia de brillanteFuentes de rayos X como candidatas para el crecimiento de agujeros negros supermasivos en los datos del Chandra, los investigadores incluyeron datos de archivo de otros telescopios.
Los autores examinaron los datos infrarrojos de la misión WISE,el satélite astronómico infrarrojo y el telescopio All Sky para ver qué tan rápido se están formando las estrellas en diferentes galaxias en su estudio. Esto les permitió estimar cuántos de los rayos X detectados probablemente provengan de sistemas emisores de rayos X que contienen estrellas masivas, en lugar de un agujero negro supermasivo en crecimiento. Debido a que estos sistemas estelares son jóvenes, son más comunes cuando las estrellas se forman más rápido. Los científicos utilizaron esta técnica para concluir que una de las fuentes de rayos X que descubrieron probablemente pertenece a una colección de sistemas estelares emisores de rayos X.
Los datos de Chandra y WISE muestran que un sistema conLos agujeros negros supermasivos en crecimiento tienen la mayor cantidad de polvo y gas. Esto está en línea con las simulaciones teóricas por computadora de fusiones, que sugieren que los niveles más altos de gas cerca de los agujeros negros tienen más probabilidades de hacer que los agujeros negros crezcan rápidamente.
La investigación de la triple fusión puede ayudar a los científicosvea si los pares de agujeros negros supermasivos pueden acercarse tanto unos a otros que creen ondas en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales. La energía perdida por estas ondas conducirá inevitablemente a la fusión de agujeros negros.
Observatorio de ondas gravitacionales con láserEl interferómetro (LIGO) y la instalación de Virgo en Europa han demostrado a los astrónomos que los agujeros negros de masa estelar crean ondas gravitacionales y se fusionan, pero no se sabe si los agujeros negros supermasivos hacen esto.
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