Зіткнення галактик призводить до формування гігантських чорних дір всередині них

Астрономи хочуть дізнатися більше про зіткнення галактик, тому що наступні злиття - це ключовий шлях

зростання галактик і гігантських чорних дір в їх ядрах протягом космічного часу.

«Було проведено безліч досліджень того, щовідбувається з надмасивними чорними дірами при злитті двох галактик. Наша лабораторія - одна з перших, хто систематично вивчає, що відбувається з чорними дірами, коли три галактики об'єднуються ».

Аді Форд зі Стенфордського університету

Вчені визначили системи злиття потрійнихгалактик, зіставивши архіви, які містять дані, які тепер є загальнодоступними, місії НАСА WISE і Sloan Digital Sky Survey (SDSS) з архівом Chandra. Використовуючи цей метод, вони виявили сім потрійних злиттів галактик, розташованих на відстані від 370 мільйонів до одного мільярда світлових років від Землі.

Використовуючи спеціалізоване програмнеобеспечени, команда досліджувала дані «Чандри», націлені на ці системи, щоб виявити джерела рентгенівського випромінювання, що відзначають місце розташування зростаючих надмасивних чорних дір. Коли матеріал падає в сторону чорної діри, він нагрівається до мільйонів градусів і виробляє рентгенівські промені.

«Чандра» з її гострим рентгенівським зоромідеально підходить для виявлення зростаючих надмасивних чорних дір при злиттях. Пов'язані з ними джерела рентгенівського випромінювання складно виявити, тому що вони зазвичай розташовані близько один до одного на зображеннях і часто слабкі. Програмне забезпечення розроблене спеціально для пошуку таких джерел. Потім дані інших телескопів використовувалися, щоб виключити інші можливі джерела рентгенівського випромінювання, не пов'язані з надмасивними чорними дірами.

Результати показують, що з семи злиттівпотрійних галактик є одна з однієї зростаючої надмасивної чорною дірою, чотири з подвійною зростаючої надмасивної чорною дірою і одна з потрійною. Останнє потрійне злиття, яке вони вивчили, схоже, відбулося без рентгенівського випромінювання надмасивних чорних дір. У системах з безліччю чорних дір відстань між ними становить приблизно від 10 000 до 30 000 світлових років.

«Чому нас хвилює відсоток попадання цих чорних дір? Тому що ця статистика може більше розповісти нам про те, як ростуть чорні діри і галактики, в яких вони мешкають ».

Джессі Рунно з Університету Вандербільта в Нашвілле, штат Теннесі

Як тільки вони знайшли докази яскравихджерел рентгенівського випромінювання в якості кандидатів на зростання надмасивних чорних дір в даних Chandra, дослідники включили архівні дані з інших телескопів.

Автори вивчили інфрачервоні дані місії WISE,інфрачервоного астрономічного супутника і двухмікронного телескопа All Sky Telescope, щоб побачити, як швидко формуються зірки в різних галактиках в їх огляді. Це дозволило їм оцінити, скільки з виявлених рентгенівських променів, ймовірно, буде виходити від систем, що випромінюють рентгенівське випромінювання, що містять масивні зірки, а не від зростаючої надмасивної чорної діри. Оскільки такі зоряні системи молоді, вони частіше зустрічаються, коли зірки утворюються швидше. Вчені використовували цю техніку, щоб зробити висновок, що один з виявлених ними джерел рентгенівського випромінювання, ймовірно, належить до колекції зоряних систем, що випромінюють рентгенівське випромінювання.

Дані Chandra і WISE показують, що система ззростаючими надмасивними чорними дірами має найбільшу кількість пилу і газу. Це відповідає теоретичному комп'ютерного моделювання злиттів, яке передбачає, що більш високі рівні газу близько чорних дір з більшою ймовірністю викличуть швидке зростання чорних дір.

Дослідження потрійних злиттів можуть допомогти вченимзрозуміти, чи можуть пари надмасивних чорних дір наближатися один до одного так близько, що вони створюють мерехтіння в просторі-часі, звані гравітаційними хвилями. Енергія, втрачена цими хвилями, неминуче призведе до злиття чорних дір.

Обсерваторія гравітаційних хвиль з лазернимінтерферометром (LIGO) і установка Virgo в Європі показали астрономам, що чорні діри зоряної маси створюють гравітаційні хвилі і зливаються, але невідомо, чи роблять це надмасивні чорні діри.

Читати ще:

Знайдена найстаріша в світі наскальний живопис.

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.

Земля досягне критичної позначки температури через 20 років.

Продовження роду без чоловіків і життя на екзопланети: як зміниться світ за 80 років.