Neljän miljardin valovuoden päässä olevassa galaksissa kolme supermassiivista mustaa reikää on lukittu pyörivään syleilyyn. Se on tähän mennessä tiukin mustien aukkojen trio ja jopa ehdottaa, että nämä tiiviisti pakatut järjestelmät ovat yleisempiä kuin aiemmin ajateltiin.
"Minusta on edelleen poikkeuksellista, että nämä mustat aukot, jotka ovat Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian äärimmäisessä päässä, kiertävät toisiaan 300-kertaisella äänenopeudella maan päällä", sanoi pääkirjailija Roger Deane Kapin yliopistosta. Kaupunki lehdistötiedotteessa.
"Ei vain, mutta käyttämällä neljän maanosan radioteleskooppien yhdistettyjä signaaleja, pystymme tarkkailemaan tätä eksoottista järjestelmää kolmanneksella matkaa maailmankaikkeuden alueella. Se herättää minulle suurta jännitystä, koska tämä vain naarmuttaa pitkän löytöluettelon pintaa, joka on mahdollista neliökilometrin taulukon avulla. ”
Järjestelmä, nimeltään SDSS J150243.091111557.3, tunnistettiin ensin kvasaariksi - supermassiiviseksi mustaksi reikäksi galaksin keskellä, joka lisää nopeasti materiaalia ja loistaa kirkkaasti - neljä vuotta sitten. Mutta sen spektri oli hiukan hassu sen kaksinkertaisesti ionisoituneen hapenemissioviivan [OIII] jakautuessa kahteen piikkiin yhden sijasta.
Hyvä selitys ehdotti, että galaksin ytimessä oli piilossa kaksi aktiivista supermassiivista mustaa reikää.
Aktiivisessa galaksissa näkyy tyypillisesti yhden piikin kapeat päästöjohdot, jotka johtuvat ionisoidun kaasun ympäröivältä alueelta, Deane kertoi Space Magazinelle. Se tosiasia, että tällä aktiivisella galaksilla on kaksipiikkiset päästöviivat, viittaa siihen, että ionisoidun kaasun ympärillä on kaksi aluetta ja siten kaksi aktiivista supermassiivista mustaa reikää.
Mutta yksi supermassiivisista mustista reikistä oli valloitettu pölyssä. Joten Deane ja kollegat kaivoivat hiukan kauemmas. He käyttivät tekniikkaa nimeltä Very Long Baseline Interferometry (VLBI), joka on keino yhdistää teleskooppeja toisiinsa yhdistämällä jopa 10 000 km: n etäisyydellä lähetetyt signaalit nähdäksesi yksityiskohdat, jotka ovat 50 kertaa suurempia kuin Hubble-avaruusteleskooppi.
Eurooppalaisen VLBI-verkon - joukon eurooppalaisia, kiinalaisia, venäläisiä ja eteläamerikkalaisia antenneja - havainnot paljastivat, että pölyllä peitetyllä supermassiivisella mustalla aukolla oli jälleen kaksi yhden sijaan, mikä teki järjestelmästä yhteensä kolme supermassiivista mustaa reikää.
"Tämä oli niin yllättävää", Deane kertoi Space Magazine -lehtelle. ”Tavoitteenamme oli vahvistaa kaksi epäiltyä mustaa reikää. Emme odottaneet, että yksi näistä oli tosiasiassa kaksi, minkä vain eurooppalainen VLBI-verkko pystyi paljastamaan [erittäin] yksityiskohtien vuoksi, jotka se pystyy havaitsemaan. "
Deane ja kollegat katselivat kuutta samanlaista galaksia ennen kuin löysivät ensimmäisen kolmionsa. Se, että he löysivät sellaisen niin nopeasti, viittaa siihen, että he ovat yleisempiä kuin aiemmin ajateltiin.
Ennen tänään oli tiedossa vain neljä kolminkertaista mustaaukkojärjestelmää, joista lähin pari oli 2,4 kiloparsekin päässä toisistaan - suunnilleen 2000-kertainen etäisyys maasta lähimpään tähteen, Proxima Centauriin. Mutta tämän trion lähimmän parin erottaa vain 140 parsia - suunnilleen 10 kertaa sama etäisyys.
Vaikka Deane ja hänen kollegansa vetoivat VLBI-tekniikan ilmiömäiseen ratkaisuun erottaakseen kaksi läheisesti sijaitsevaa mustaa reikää alueellisesti, he osoittivat myös, että heidän läsnäolonsa voidaan päätellä suuremman mittakaavan ominaisuuksista. Esimerkiksi mustan aukon kiertoradalla on painettu sen suuriin suihkukoneisiin kiertämällä ne kierteiseen muotoon. Tämä voi tarjota pienemmille kaukoputkille työkalun, jolla ne löytävät paljon tehokkaampia.
"Jos tulos kestää, se on erittäin siistiä", Pennsylvanian osavaltion yliopiston binaarisen supermassiivisen mustan aukon asiantuntija Jessie Runnoe kertoi Space Magazinelle. Tällä tutkimuksella on useita vaikutuksia muiden ilmiöiden ymmärtämiseen.
Ensimmäinen valaisee galaktien evoluutiota. Kaksi tai kolme supermassiivista mustaa reikää ovat tupakointipistooli, jonka galaksi on yhdistänyt toiseen. Joten tarkastelemalla näitä galakseja yksityiskohtaisesti, tähtitieteilijät ymmärtävät kuinka galaksit ovat kehittyneet nykymuotoihinsa ja -kokoihinsa.
Toinen valaisee ilmiötä, joka tunnetaan nimellä painovoimainen säteily. Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ennustaa, että kun jompikumpi kahdesta tai kolmesta supermassiivisesta mustasta reiästä tulee spiraaliksi sisäänpäin, painovoima-aallot - rypistyvät itse avaruus-ajan kankaassa - leviävät avaruuteen.
Tulevien radioteleskooppien tulisi pystyä mittaamaan painovoima-aaltoja sellaisista järjestelmistä, kun niiden kiertoradat rappeutuvat.
"Edelleen tulevaisuudessa neliökilometri-taulukko antaa meille mahdollisuuden löytää ja tutkia näitä järjestelmiä hienoilla yksityiskohdilla, ja todella antaa meille [saada] paljon paremman käsityksen siitä, kuinka mustat aukot muodostavat galakseja maailmankaikkeuden historian aikana", sanoi avustaja Matt Jarvis Oxfordin ja Länsi-Kapin yliopistoista.
Tutkimus julkaistiin tänään Nature-lehdessä.
