Galaktikā, kas atrodas četru miljardu gaismas gadu attālumā, trīs supermasīvi melnie caurumi ir aizslēgti virpuļojošā apskāvienā. Tas ir visciešākais līdz šim zināmais melno caurumu trio un pat liek domāt, ka šīs cieši iesaiņotās sistēmas ir izplatītākas, nekā tika domāts iepriekš.
"Man paliek ārkārtīgi tas, ka šie melnie caurumi, kas atrodas Einšteina vispārējās relativitātes teorijas galējā galā, riņķo viens otram apkārt, 300 reizes pārsniedzot skaņas ātrumu uz Zemes," sacīja vadošais autors Rodžers Deans no Keipas Universitātes. Pilsēta paziņojumā presei.
“Ne tikai tas, bet, izmantojot četros kontinentos kombinētos radio teleskopu signālus, mēs varam novērot šo eksotisko sistēmu trešdaļu ceļa visā Visumā. Tas man rada lielu satraukumu, jo tas tikai skrāpē tā garā atklājumu saraksta virsmu, kas būs iespējams ar kvadrātkilometru masīvu. ”
Sistēma, saukta par SDSS J150243.091111557.3, pirms četriem gadiem vispirms tika identificēta kā kvazārs - supermasīvs melnais caurums galaktikas centrā, kas ātri uzkrāj materiālu un spilgti spīd. Bet tā spektrs bija nedaudz prātā, ar divkārši jonizēto skābekļa emisijas līniju [OIII], nevis vienu, sadalot divās virsotnēs.
Labvēlīgs skaidrojums liecināja, ka galaktikas kodolā slēpjas divi aktīvi supermasīvi melnie caurumi.
Aktīvajā galaktikā parasti ir redzamas šauras emisijas līnijas ar maksimumu ar maksimumu, kas rodas no jonizētas gāzes apkārtējā reģiona, Deane stāstīja Space Magazine. Fakts, ka šajā aktīvajā galaktikā ir redzamas divkāršās emisijas līnijas, liek domāt, ka ir divi jonizētās gāzes apkārtējie reģioni un tāpēc divi aktīvi supermasīvie melnie caurumi.
Bet viens no supermasīvajiem melnajiem caurumiem bija iekodēts putekļos. Tā Deane un kolēģi izraka mazliet tālāk. Viņi izmantoja paņēmienu, ko sauc par ļoti garu bāzes interferometriju (VLBI), kas ir līdzeklis, lai savienotu teleskopus kopā, apvienojot signālus, kas atdalīti līdz 10 000 km, lai redzētu detaļas, kas ir 50 reizes lielākas nekā Habla kosmiskais teleskops.
Novērojumi no Eiropas VLBI tīkla - Eiropas, Ķīnas, Krievijas un Dienvidamerikas antenu klāsta - atklāja, ka ar putekļiem pārklāts supermasīvs melnais caurums atkal bija divi, nevis viens, padarot sistēmu kopumā trīs supermasīvus melnos caurumus.
"Tas bija tas, kas bija tik pārsteidzoši," Deane stāstīja Space Magazine. “Mūsu mērķis bija apstiprināt divus iespējamos melnos caurumus. Mēs negaidījām, ka viens no šiem faktiski bija divi, un to varēja atklāt tikai Eiropas VLBI tīkls, pateicoties ļoti smalkajām detaļām, kuras tas spēj pamanīt. ”
Deans un kolēģi pirms pirmā trio atrašanas apskatīja sešas līdzīgas galaktikas. Fakts, ka viņi tik ātri atraduši, liek domāt, ka viņi ir biežāki, nekā tika uzskatīts iepriekš.
Pirms šodienas bija zināmas tikai četras trīskāršu melno caurumu sistēmas ar tuvāko pāri, kas bija 2,4 kiloparseku attālumā - aptuveni 2000 reizes lielāks par attālumu no Zemes līdz tuvākajai zvaigznei, Proxima Centauri. Bet tuvāko pāri šajā trijotnē atdala tikai 140 parseki - aptuveni 10 reizes lielāks par to pašu attālumu.
Lai arī Deane un kolēģi paļāvās uz fenomenālo VLBI tehnikas izšķirtspēju, lai telpiski atdalītu divus tuvplānā esošos melnos caurumus, viņi arī parādīja, ka viņu klātbūtni var secināt no lielāka mēroga iezīmēm. Piemēram, melnā cauruma orbītā kustība ir nospiesta uz tās lielajām strūklām, pagriežot tās spirālveidīgā formā. Tas var nodrošināt mazākus teleskopus ar rīku, lai tos atrastu ar daudz lielāku efektivitāti.
“Ja rezultāts tiek noturēts, tas būs ļoti forši,” kosmosa žurnālam stāstīja binārā supermasīvā melnā cauruma eksperte Džesija Runnoe no Pensilvānijas štata universitātes. Šim pētījumam ir vairākas sekas, lai izprastu turpmākas parādības.
Pirmais apgaismo galaktiku evolūciju. Divi vai trīs supermasīvi melnie caurumi ir smēķēšanas lielgabals, kuru galaktika ir apvienojusi ar citu. Tātad, sīki apskatot šīs galaktikas, astronomi var saprast, kā galaktikas ir pārtapušas mūsdienu formās un izmēros.
Otrais izgaismo parādību, kas pazīstama kā gravitācijas starojums. Einšteina vispārējā relativitātes teorija paredz, ka tad, kad viens no diviem vai trim supermasīvajiem melnajiem caurumiem spirālē uz iekšu, gravitācijas viļņi - rīboņi pašā telpas laika audumā - izplatās telpā.
Nākotnes radioteleskopiem vajadzētu spēt izmērīt gravitācijas viļņus no šādām sistēmām, jo to orbītas samazinās.
"Turpmāk Kvadrātkilometru masīvs ļaus mums atrast un izpētīt šīs sistēmas izsmalcināti detalizēti un patiešām ļaus mums [iegūt] daudz labāku izpratni par to, kā melnie caurumi veido galaktikas Visuma vēsturē," sacīja līdzautors Metjū Jarviss no Oksfordas un Rietumkāpas universitātēm.
Pētījums šodien tika publicēts žurnālā Nature.
