JWST greinir þrjú svarthol í einni vetrarbraut í fyrsta sinn

Alþjóðlegt teymi stjörnufræðinga hefur uppgötvað þrjú virk risasvarthol sem þrífast hlið við hlið í einni og sömu vetrarbrautinni í meira en 12,5 milljarða ljósára fjarlægð frá jörðu. Er þetta í fyrsta sinn sem slíkt þríeyki greinist í hinum fjarlæga alheimi.

Einstök uppgötvun í alheiminum

Niðurstöðurnar, sem birtar voru á miðvikudag í vísindaritinu Astronomy & Astrophysics, byggja á athugunum á vetrarbrautinni J0148-4214 sem gerðar voru með innrauða litrófsmæli James Webb-geimsjónaukans (NIRSpec) í IFU-stillingu (Integral Field Unit). Vetrarbrautin var til um það bil 1,2 milljörðum ára eftir Miklahvell, við rauðvik upp á um 5,02.mpg+1

„Þetta eru fyrstu vísbendingarnar um þrjú virk svarthol í einni og sömu vetrarbrautinni í hinum fjarlæga alheimi,“ sagði Hannah Übler, rannsóknarhópsstjóri hjá Max Planck-stofnuninni í geimeðlisfræði (MPE) og aðalhöfundur rannsóknarinnar.mpg

Tvö svartholanna eru nálægt miðju vetrarbrautarinnar, í einungis um 620 ljósára fjarlægð hvort frá öðru, á meðan það þriðja er í um 5.500 ljósára fjarlægð frá miðjunni. Massi þeirra er um það bil 80 milljónir, 2 milljónir og 0,6 milljónir sinnum meiri en massi sólarinnar. Minnsta svartholið dregur til sín efni á hraða sem fer yfir Eddington-mörkin: fræðilega hámarkið sem staðallíkön um vöxt svarthola gera ráð fyrir.miragenews+1

Að greina hið ósýnilega

Teymið greindi svartholin með hjálp litrófseinkenna vetnisatóma sem hreyfast á miklum hraða í þyngdarsviði svartholanna. Til að greina á milli miðlægu uppsprettnanna tveggja, sem eru mjög nálægt hvor annarri, notuðu rannsakendur litrófs-stjörnumælingar (spectro-astrometry), tækni sem mælir nákvæmar staðbundnar hliðranir í línulosun. Án þeirra nákvæmu gagna sem tæki JWST veittu hefði líklega aðeins eitt svartholanna þriggja greinst.mpg

Aðrar mögulegar skýringar, þar á meðal sprengistjörnur, höggbylgjur, stjörnuvindar eða risastórar stjörnur, voru útilokaðar með frekari litrófsgreiningu.mpg

Þýðing fyrir vöxt svarthola

Búist er við að miðlæga parið muni renna saman á næstu hundruðum milljóna ára, eins og greint var frá í New York Times. „Þetta bendir til þess að samruni svarthola gæti verið önnur og hraðari leið til örs vaxtar þeirra í ársalheimi,“ sagði Roberto Maiolino, prófessor við Cambridge-háskóla og meðhöfundur rannsóknarinnar.nytimes+1

Þriðja svartholið, sem er fjarri miðjunni, gæti verið leifar af fyrri samruna vetrarbrauta sem kastaðist til vegna þyngdarhrökkva, eða það gæti verið að færast inn á við í átt að miðjunni. Heildarstjörnumassi hýsilvetrarbrautarinnar er um 1,3 milljarðar sólarmassa, sem þýðir að svartholin bera uppi dágóðan hluta af heildarmassa kerfisins.mpg

Rannsakendur segja að kerfið gæti verið forveri samruna svarthola sem hægt verður að fylgjast með í framtíðinni með nýjum tækjum til að nema þyngdarbylgjur, svo sem LISA, fyrirhuguðum geimskynjara Evrópsku geimvísindastofnunarinnar.miragenews+1