¡Descubrimiento raro! 3 Monster Black Holes están a punto de chocar

septiembre 26, 2019

Una vista desde múltiples telescopios de SDSS J084905.51 + 111447.2, un sistema de tres galaxias fusionadas encontradas a aproximadamente mil millones de años luz de la Tierra. El sistema alberga tres agujeros negros supermasivos en un curso de colisión, informa un nuevo estudio.

(Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / George Mason Univ./R. Pfeifle et al .; Óptico: SDSS y NASA / STScI)

Un raro trío de supermasivos agujeros negros ha sido atrapado en el acto de unirse.

Tres de los monstruos que engullen la luz se codean hombro con hombro en SDSS J084905.51 + 111447.2, un sistema de tres fusiones galaxias a unos mil millones de años luz de la Tierra, informa un nuevo estudio.

"Solo buscábamos pares de agujeros negros en ese momento y, sin embargo, a través de nuestra técnica de selección, nos topamos con este increíble sistema", escribió el autor principal Ryan Pfeifle, de la Universidad George Mason en Virginia. dijo en un comunicado. "Esta es la evidencia más fuerte que se ha encontrado hasta ahora de un sistema tan triple de alimentación activa de agujeros negros supermasivos".

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Hacer el hallazgo épico no fue fácil; tomó observaciones por múltiples instrumentos y la ayuda de muchos científicos ciudadanos.

El sendero comenzó con el telescopio Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en Nuevo México, que grabó SDSS J084905.51 + 111447.2 en luz óptica. Los voluntarios del proyecto de ciencia ciudadana Galaxy Zoo utilizaron esas imágenes para marcar el sistema como una fusión de galaxias en curso.

A continuación, los investigadores analizaron los datos recopilados por la nave espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA. WISE detectó mucha luz infrarroja que emana del sistema durante una fase de la fusión en la que se esperaba que más de uno de los agujeros negros supermasivos acumulara material rápidamente, dijeron los investigadores.

Otras observaciones en rayos X y luz óptica sellaron el trato. De la NASA Observatorio de rayos X Chandra detectó fuertes fuentes de luz de rayos X cerca de cada uno de los centros de las galaxias fusionadas, lo que indica que se estaba consumiendo mucho gas y polvo allí, una señal de alimentación de agujeros negros.

La nave espacial de matriz de telescopio espectroscópico nuclear de la NASA, o NuSTAR, también detectó evidencia de gas y polvo en círculos en uno de los agujeros negros supermasivos. Y los datos de luz óptica recopilados por el SDSS y el Gran Telescopio Binocular en Arizona reforzaron aún más la noción de que los tres agujeros negros estaban activos.

"Mediante el uso de estos importantes observatorios, hemos identificado una nueva forma de identificar agujeros negros supermasivos triples", dijo Pfeifle. Cada telescopio nos da una pista diferente sobre lo que está sucediendo en estos sistemas. Esperamos extender nuestro trabajo para encontrar más triples usando la misma técnica ".

La distancia desde cada agujero negro supermasivo hasta su vecino más cercano varía de 10,000 años luz a 30,000 años luz, dijeron los miembros del equipo de estudio. Pero esos tramos se reducirán, porque los agujeros negros son aparentemente obligado a fusionarse, tal como lo están haciendo sus galaxias parentales ahora.

Los astrónomos ya saben un poco sobre cómo chocan los agujeros negros; después de todo, el Observatorio de interferómetro láser de ondas gravitacionales (LIGO) ha detectado las ondas gravitacionales generadas por una serie de fusiones de agujeros negros. Pero un sistema triple probablemente funciona un poco diferente al dúo de fusión tradicional, dijeron los investigadores.

Por ejemplo, la presencia cercana de un tercer agujero negro supermasivo debería hacer que sus dos vecinos se unan mucho más rápido.

"Esta puede ser una solución a un enigma teórico llamado el 'problema final de parsec', en el cual dos agujeros negros supermasivos pueden acercarse a unos pocos años luz el uno del otro, pero necesitarían un empuje extra hacia adentro para fusionarse debido al exceso energía que llevan en sus órbitas ", escribieron los funcionarios de la misión Chandra en la misma declaración. "La influencia de un tercer agujero negro, como en SDSS J0849 + 1114, podría finalmente unirlos".

Ni LIGO ni el proyecto Virgo similar de Europa pueden detectar las ondas gravitacionales producidas por las fusiones de agujeros negros supermasivos, por cierto. Las frecuencias involucradas están fuera del rango de LIGO y Virgo, que están sintonizadas con ondas gravitacionales generadas por agujeros negros de masa estelar mucho más pequeños.

El nuevo estudio aparece en el último número de El diario astrofísico. Puedes leer un preimpresión del papel gratis en arXiv.org.

El libro de Mike Wall sobre la búsqueda de vida extraterrestre "Allí afuera"(Grand Central Publishing, 2018; ilustrado por Karl Tate), ya está disponible. Siguelo en Twitter @michaeldwall. Síguenos en Twitter @Spacedotcom o Facebook.

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