James Webb -teleskooppi havaitsi ensimmäistä kertaa kolme mustaa aukkoa samassa galaksissa

Kansainvälinen tähtitieteilijöiden ryhmä on löytänyt kolme aktiivisesti ainetta kerryttävää supermassiivista mustaa aukkoa, jotka sijaitsevat samassa galaksissa yli 12,5 miljardin valovuoden päässä Maasta. Tämä on ensimmäinen kerta, kun tällainen kolmikko on tunnistettu kaukaisessa maailmankaikkeudessa.

Kosminen ensiesiintyminen

Keskiviikkona Astronomy & Astrophysics -tiedelehdessä julkaistut tulokset perustuvat galaksista J0148-4214 tehtyihin havaintoihin, jotka on otettu James Webb -avaruusteleskoopin lähi-infrapunaspektrografilla sen integraalikenttäyksikkötilassa. Galaksi oli olemassa noin 1,2 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, ja sen punasiirtymä on noin 5,02.mpg+1

"Tämä on ensimmäinen todiste kolmesta aktiivisesta mustasta aukosta yhdessä galaksissa kaukaisessa maailmankaikkeudessa", sanoi Hannah Übler, Max Planck -instituutin maanulkoisen fysiikan osaston (MPE) tutkimusryhmän johtaja ja tutkimuksen pääkirjoittaja.mpg

Kaksi mustista aukoista sijaitsee lähellä galaksin keskustaa vain noin 620 valovuoden päässä toisistaan, kun taas kolmas on noin 5 500 valovuoden päässä keskustasta. Niiden massat ovat noin 80 miljoonaa, 2 miljoonaa ja 0,6 miljoonaa kertaa Auringon massa. Kolmesta pienin kerryttää ainetta nopeudella, joka ylittää Eddingtonin rajan, eli teoreettisen maksimin, jonka mustien aukkojen kasvun vakiomallit ennustavat.miragenews+1

Vaikuttavat havainnot

Ryhmä tunnisti mustat aukot vetyatomien spektrisormenjälkien avulla, jotka liikkuvat suurilla nopeuksilla mustien aukkojen gravitaatiovoiman vaikutuksesta. Eottaakseen kaksi lähekkäin sijaitsevaa keskustalähdettä toisistaan tutkijat käyttivät spektroastrometriaa, menetelmää, jolla mitataan tarkkoja spatiaalisia siirtymiä viivapäästössä. Ilman JWST-instrumentin tarjoamaa spatiaalisesti eroteltua dataa vain yksi kolmesta mustasta aukosta olisi todennäköisesti havaittu.mpg

Vaihtoehtoiset selitykset, kuten supernovat, shokit, tähtituulet tai erittäin massiiviset tähdet, suljettiin pois spektritutkimuksen avulla.mpg

Vaikutukset mustien aukkojen kasvuun

Keskimmäisen parin odotetaan sulautuvan yhteen seuraavan muutaman sadan miljoonan vuoden aikana, kuten New York Times raportoi. "Ne viittaavat siihen, että mustien aukkojen sulautuminen voi olla ylimääräinen, nopea reitti niiden nopealle kasvulle varhaisessa maailmankaikkeudessa", sanoi Cambridgen yliopiston professori ja tutkimuksen osa-kirjoittaja Roberto Maiolino.nytimes+1

Kolmas, keskustan ulkopuolella sijaitseva musta aukko saattaa olla peräisin aiemmasta galaksien sulautumisesta, josta se on siirtynyt gravitaatiorekyylin vuoksi, tai se saattaa olla matkalla kohti keskustaa. Isäntägalaksin kokonaistähtimassa on noin 1,3 miljardia Auringon massaa, mikä tarkoittaa, että mustat aukot muodostavat huomattavan osan järjestelmän kokonaismassasta.mpg

Tutkijoiden mukaan järjestelmä on mahdollinen esiaste mustien aukkojen sulautumisille, joita voitaisiin jonakin päivänä havaita tulevilla gravitaatioaalto-observatorioilla, kuten Euroopan avaruusjärjestön suunnittelemalla avaruuspohjaisella LISA-ilmaisimella.miragenews+1