اكتشف باحثون في المعهد الهندي للفيزياء الفلكية ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة تندمج معًا

باحثون هنود اكتشفوا ثلاثة ثقوب سوداء هائلة من ثلاث مجراتتندمج معًا لتكوين نواة مجرة ​​ثلاثية نشطة (AGN) ، ذات لمعان أعلى بكثير من المعتاد.

يشير الحدوث النادر في الكون القريب إلى أن مجموعات الدمج الصغيرة هي مختبرات مثالية لاكتشاف الثقوب السوداء المتراكمة المتعددة الهائلة ويزيد من إمكانية اكتشاف مثل هذه الحوادث.

يصعب اكتشاف الثقوب السوداء الهائلة لأنها لا تصدر أي ضوء ، ولكن يمكنها الكشف عن وجودها من خلال التفاعل مع محيطها.

عندما يسقط الغبار والغاز من المناطق المحيطة على ثقب أسود فائق الكتلة ، يبتلع الثقب الأسود جزءًا من الكتلة ، ولكن يتم تحويل بعضها إلى طاقة وينبعث على شكل إشعاع كهرومغناطيسي يجعل ثقب أسودتبدو مضيئة جدا.

فريق من الباحثين منالمعهد الهندي للفيزياء الفلكيةتتكون من جيوتي ياداف وموسومي داس وسودهانشو بارواي جنبًا إلى جنب مع فرانسواز كومبس من College de France و Chaire Galaxies et Cosmologie في باريس ، أثناء دراسة زوج مجرات متفاعل معروف ، NGC7733 و NGC7734 ، اكتشفوا انبعاثات غير عادية من مركز NGC7734 و a كتلة كبيرة ومشرقة على طول الذراع الشمالية لـ NGC7733.

« أظهرت تحقيقاتهم أن الكتلة تتحرك بسرعة مختلفة مقارنة بالمجرة NGC7733 نفسها. قصد العلماء أن هذه الكتلة لم تكن جزءًا من NGC7733 ؛ بدلاً من ذلك ، كانت مجرة ​​صغيرة منفصلة خلف الذراع. أطلقوا على هذه المجرة NGC7733N جاء في بيان صادر عن وزارة العلوم والتكنولوجيا يوم الجمعة.

استخدمت الدراسة ، التي نُشرت كرسالة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية ، بيانات من تلسكوب التصوير فوق البنفسجي (UVIT) على متن أول مرصد فضائي هندي ASTROSAT ، وهو تلسكوب بصري ميداني أوروبي متكامل يسمى MUSE مثبت على تلسكوب كبير جدًا (VLT) في تشيلي وصور الأشعة تحت الحمراء من التلسكوب البصري (IRSF) في جنوب إفريقيا.

دعمت صور الأشعة فوق البنفسجية و H-alpha أيضًا وجود المجرة الثالثة من خلال الكشف عن تكوين النجوم جنبًا إلى جنب مع ذيول المد والجزر ، والتي يمكن أن تكونت من اندماج NGC7733N مع المجرة الأكبر. تستضيف كل من المجرات ثقبًا أسودًا فائق الكتلة نشطًا في نواتها ، وبالتالي تشكل نظامًا ثلاثي النوى AGN نادرًا جدًا.

وفقًا للباحثين ، فإن أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على تطور المجرات هو تفاعلات المجرات ، والتي تحدث عندما تتحرك المجرات بالقرب من بعضها البعض وتؤثر على بعضها البعض بقوة جاذبية هائلة.

خلال تفاعلات المجرات هذه ، يمكن للثقوب السوداء فائقة الكتلة الاقتراب من بعضها البعض. تبدأ الثقوب السوداء المزدوجة في استهلاك الغاز من محيطها وتصبح نواة نواة مزدوجة.

يوضح فريق IIA أنه في حالة اصطدام مجرتين ، فإن ثقبهما الأسود سيقترب أيضًا من خلال نقل الطاقة الحركية إلى الغاز المحيط.

تتناقص المسافة بين الثقوب السوداء بمرور الوقت حتى يصبح الفاصل حول فرسخ فلكي (3.26 سنة ضوئية).

وأوضح الباحثون أن « الثقبين الأسودين غير قادرين على فقدان أي طاقة حركية أخرى من أجل الاقتراب والاندماج. وهذا ما يعرف بمشكلة الفرسخ الأخيرة ».

وأضافوا أن « وجود ثقب أسود ثالث يمكن أن يحل المشكلة. ويمكن للثقوب السوداء المندمجة المزدوجة أن تنقل طاقتها إلى الثقب الأسود الثالث وتندمج مع بعضها البعض ».

وأشار البيان إلى أنه « تم اكتشاف العديد من أزواج النوى المجرية النشطة في الماضي ، ولكن النوى المجرية النشطة الثلاثية نادرة للغاية ، ولم يتم اكتشاف سوى حفنة قليلة قبل استخدام ملاحظات الأشعة السينية ». »ومع ذلك ، يتوقع فريق معهد المدققين الداخليين (IIA) أن تكون أنظمة النوى المجرية النشطة الثلاثية هذه أكثر شيوعًا في مجموعات صغيرة من دمج المجرات. وعلى الرغم من أن هذه الدراسة تركز فقط على نظام واحد ، إلا أن النتائج تشير إلى أن مجموعات الدمج الصغيرة هي مختبرات مثالية لاكتشاف الثقوب السوداء المتعددة فائقة الكتلة. .