اكتشاف نادر! 3 ثقوب سوداء وحوش على وشك الاصطدام

منظر من تلسكوبات متعددة لـ SDSS J084905.51 + 111447.2 ، وهو نظام من ثلاث مجرات مدمجة عثر على حوالي 1 مليار سنة ضوئية من الأرض. أفادت دراسة جديدة أن النظام يحتوي على ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مسار تصادمي.





منظر من تلسكوبات متعددة لـ SDSS J084905.51 + 111447.2 ، وهو نظام من ثلاث مجرات مدمجة عثر على حوالي 1 مليار سنة ضوئية من الأرض. أفادت دراسة جديدة أن النظام يحتوي على ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مسار تصادمي.(رصيد الصورة: الأشعة السينية: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle et al. ؛ البصري: SDSS و NASA / STScI)

تم اكتشاف ثلاثية نادرة من الثقوب السوداء فائقة الكتلة وهي تتحد معًا.

ثلاثة من الوحوش التي تلتهم الضوء تبتسم كتفا بكتف في SDSS J084905.51 + 111447.2 ، نظام من ثلاثة دمج المجرات أفادت دراسة جديدة أن حوالي 1 مليار سنة ضوئية من الأرض.



'كنا نبحث فقط عن أزواج من الثقوب السوداء في ذلك الوقت ، ومع ذلك ، من خلال أسلوب الاختيار لدينا ، وجدنا هذا النظام المذهل ،' المؤلف الرئيسي ريان فايفل ، من جامعة جورج ميسون في فيرجينيا ، قال في بيان . هذا هو أقوى دليل تم العثور عليه حتى الآن لمثل هذا النظام الثلاثي للتغذية النشطة للثقوب السوداء الهائلة.

متعلق ب: الصور: الثقوب السوداء في الكون

لم يكن البحث الملحمي سهلاً ؛ أخذ الملاحظات من خلال أدوات متعددة والمساعدة من الكثير من العلماء المواطنين.



بدأ المسار باستخدام تلسكوب Sloan Digital Sky Survey (SDSS) في نيو مكسيكو ، والذي صور SDSS J084905.51 + 111447.2 في الضوء البصري. ثم استخدم المتطوعون في مشروع علوم المواطن Galaxy Zoo تلك الصور للإشارة إلى النظام باعتباره اندماجًا مستمرًا للمجرة.

بعد ذلك ، نظر الباحثون في البيانات التي جمعتها مركبة ناسا الفضائية واسعة المجال لاستكشاف الأشعة تحت الحمراء (WISE). قال الباحثون إن WISE تجسس الكثير من ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من النظام خلال مرحلة الاندماج التي كان من المتوقع أن يتراكم فيها أكثر من ثقب أسود هائل المواد بسرعة.

أدت الملاحظات الإضافية في الأشعة السينية والضوء البصري إلى إبرام الصفقة. اكتشف مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا مصادر قوية لضوء الأشعة السينية بالقرب من كل من مراكز المجرات المندمجة ، مما يشير إلى أن الكثير من الغاز والغبار كان يتم استهلاكهما هناك - وهي علامة على تغذية الثقب الأسود.



كما رصدت مركبة مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي التابعة لناسا ، أو نوستار ، دليلاً على وجود غاز وغبار يدوران حول أحد الثقوب السوداء الهائلة. كما عززت بيانات الضوء الضوئي التي تم جمعها بواسطة SDSS والتلسكوب ذو العينين الكبير في ولاية أريزونا فكرة أن الثقوب السوداء الثلاثة كانت نشطة.

قال فايفل: 'من خلال استخدام هذه المراصد الرئيسية ، حددنا طريقة جديدة لتحديد الثقوب السوداء الثلاثية فائقة الكتلة'. يعطينا كل تلسكوب فكرة مختلفة عما يحدث في هذه الأنظمة. نأمل في توسيع نطاق عملنا للعثور على المزيد من الثلاثيات باستخدام نفس التقنية.

قال أعضاء فريق الدراسة إن المسافة من كل ثقب أسود هائل إلى أقرب جار له تتراوح بين 10000 سنة ضوئية و 30 ألف سنة ضوئية. لكن تلك الامتدادات ستتقلص ، لأن الثقوب السوداء تتقلص على ما يبدو ملزمة للاندماج ، تمامًا كما تفعل المجرات الأم الآن.

يعرف علماء الفلك القليل عن كيفية تصادم الثقوب السوداء. بعد كل شيء ، مرصد مقياس التداخل بالليزر لموجات الجاذبية اكتشف (LIGO) موجات الجاذبية الناتجة عن عدد من عمليات اندماج الثقوب السوداء. قال الباحثون إن النظام الثلاثي ربما يعمل بشكل مختلف قليلاً عن نظام الدمج التقليدي.

على سبيل المثال ، يجب أن يجعل الوجود القريب لثقب أسود فائق الكتلة ثالث جيرانه يتقاربان بشكل أسرع.

قد يكون هذا حلاً لأحجية نظرية تسمى `` مشكلة الفرسخ الأخيرة '' ، حيث يمكن أن يقترب ثقبان أسودان هائلان في غضون بضع سنوات ضوئية من بعضهما البعض ، لكنهما سيحتاجان إلى بعض السحب الإضافي للاندماج بسبب الفائض الطاقة التي يحملونها في مداراتهم ، كتب المسؤولون في مهمة شاندرا في نفس البيان. 'تأثير ثقب أسود ثالث ، كما في SDSS J0849 + 1114 ، يمكن أن يجمعهم أخيرًا.'

لا يمكن لليجو ولا مشروع برج العذراء الأوروبي المماثل اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن اندماجات الثقوب السوداء فائقة الكتلة ، بالمناسبة. الترددات المعنية تقع خارج نطاق كل من LIGO و Virgo ، والتي يتم ضبطها على موجات الجاذبية الناتجة عن الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية الأصغر.

تظهر الدراسة الجديدة في العدد الأخير من مجلة الفيزياء الفلكية . يمكنك أن تقرأ أ طبع الورقة مجانًا في arXiv.org.

  • اختبار الثقب الأسود: ما مدى معرفتك بأغرب إبداعات الطبيعة؟
  • صيد موجات الجاذبية: مشروع مقياس التداخل الليزري LIGO بالصور
  • عالم X-Ray الخاص بنا: صور مذهلة بواسطة مرصد Chandra X-Ray التابع لناسا

كتاب مايك وول عن البحث عن حياة فضائية ، في الخارج (جراند سنترال للنشر ، 2018 ؛ يتضح من كارل تيت ) ، خارج الآن. تابعوه على تويتر تضمين التغريدة . تابعنا على تويتر تضمين التغريدة أو موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .

كل شيء عن راية الفضاء

بحاجة الى مزيد من المساحة؟ يمكنك الحصول على 5 أعداد من مجلة 'All About Space' الشريكة لنا مقابل 5 دولارات للحصول على آخر الأخبار الرائعة من الحدود النهائية! (رصيد الصورة: مجلة All About Space)