UGC 4211 olarak bilinen birleşen gökada çiftinin kalbine derinlemesine bakmak için Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini (ALMA) kullanan bilim adamları, yan yana büyüyen, sadece 750 ışık- yıllar ayrı. Bu sanatçının anlayışı, geç aşamadaki galaksi birleşmesini ve onun iki merkezi kara deliğini gösteriyor. İkili karadelikler, çoklu dalga boylarında şimdiye kadar gözlemlenen birbirine en yakın olanlardır. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)
U.S. National Science tarafından iş birliği yapılan uluslararası bir gözlemevi olan Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini (ALMA) kullanarak yakındaki bir birleşen gökada çiftini incelerken Vakfın Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO)— bilim adamları, yeni birleşen galaksinin merkezinin yakınında aynı anda büyüyen iki süper kütleli karadelik keşfettiler. Bu aşırı aç devler, bilim adamlarının birden çok dalga boyunda şimdiye kadar gözlemledikleri birbirine en yakın devlerdir. Dahası, yeni araştırma ikili karadeliklerin ve onları oluşturan galaksi birleşmelerinin Evren’de şaşırtıcı derecede yaygın olabileceğini ortaya koyuyor. Yeni araştırmanın sonuçları 9 Ocak’ta The Astrophysical Journal Letters’da yayınlandı ve American Astronomical Society’nin (AAS) Seattle, Washington’daki 241. toplantısında düzenlenen basın toplantısında sunuldu.
Yalnızca 500 milyon Dünya’dan ışık yılı uzaklıkta, Yengeç takımyıldızında yer alan UGC4211, uzak Evren’de daha sık meydana gelen ve sonuç olarak gözlemlenmesi zor olabilen galaksi birleşmelerinin son aşamalarını incelemek için ideal bir adaydır. Bilim adamları, ALMA’daki son derece hassas 1,3 mm alıcıları, birleşmenin aktif galaktik çekirdeklerinin (merkezi kara deliklerin etrafındaki maddenin birikmesinden kaynaklanan galaksilerdeki yoğun, oldukça parlak bölgelerin) derinliklerine bakmak için kullandıklarında, bir değil, iki kara deliğin oburca yuttuğunu gördüler. birleşmenin yan ürünleri. Şaşırtıcı bir şekilde, aralarında sadece 750 ışıkyılı uzaklıkta yan yana yemek yiyorlardı.
UGC 4211 olarak bilinen birleşen birleşen gökada çifti, büyük bir sır saklıyor: bir çift siyah gökada birbirine yemek yiyen, etraflarındaki gazı ve tozu yutan delikler. Bilim adamları, birbirinden sadece 750 ışıkyılı uzaklıkta olan çiftin varlığını, çok sayıda araştırma projesi ve teleskoptan elde edilen gözlemlerle buldu ve doğruladı: Cerro Tololo Amerikanlar Arası Gözlemevi’ndeki Blanco 4 metrelik teleskop üzerindeki Karanlık Enerji Kamera Mirası Araştırması (DECalS). (CTIO), ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) üzerindeki Çok Birimli Spektroskopik Kaşif (MUSE), Keck Gözlemevi ve Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA). Galaksileri çoklu dalga boylarında gözlemlemek, bilim adamlarının çift arasında bir birleşmeden daha fazlasının olduğunu görmelerine yardımcı oldu. Kaynak: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Koss/Eureka Scientific ve diğerleri.
“Simülasyonlar, yakın galaksilerdeki kara delik ikili dosyaları popülasyonunun çoğunun etkin olmayacağını öne sürdü çünkü onlar Eureka Scientific’te kıdemli araştırma bilimcisi ve yeni araştırmanın baş yazarı Michael Koss, “daha yaygın, bulduğumuz gibi büyüyen iki kara delik değil” dedi.
Koss, ALMA kullanımının oyunun kurallarını değiştirdiğini ve yakındaki Evrende birbirine bu kadar yakın iki kara delik bulmanın, bu heyecan verici fenomenle ilgili ek çalışmaların önünü açabileceğini ekledi. “ALMA, büyük gaz ve toz sütunlarının arkasını görebilmesi ve nesneleri birbirine çok yakın görmek için çok yüksek uzamsal çözünürlüğe ulaşması bakımından benzersizdir. Çalışmamız, bir galaksi birleşmesinde en yakın kara delik çiftlerinden birini belirledi ve galaksi birleşmelerinin uzak Evren’de çok daha yaygın olduğunu bildiğimiz için, bu kara delik ikili dosyaları da önceden düşünülenden çok daha yaygın olabilir.”
Bu video, iki kara deliğin birlikte akşam yemeği yediğini ve çarpışmanın yer değiştirdiği tozu, gazı ve diğer malzemeleri açgözlülükle yiyip bitirdiğini gösteren bir çizimi ve ALMA görüntülerini gösteriyor. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Koss ve diğerleri (Eureka Scientific), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Eğer yakın ikili ikili kara delik çiftleri gerçekten yaygınsa, Koss ve ekibi, yerçekimi dalgalarının gelecekteki tespitleri için önemli çıkarımlar olabileceğini öne sürüyor.
Universidad Católica de Chile’de astronom ve araştırmanın ortak yazarlarından biri olan Ezequiel Treister, “Olabilir Şimdiye kadar tanımlayamadığımız galaksilerin merkezlerinde büyüyen birçok süper kütleli karadelik çifti.“Her dalga boyu hikayenin farklı bir bölümünü anlatıyor. Yer tabanlı optik görüntüleme bize birleşen galaksinin tamamını gösterirken, Hubble bize nükleer bölgeleri yüksek çözünürlükte gösterdi. Treister, X-ışını gözlemleri, sistemde en az bir aktif galaktik çekirdek olduğunu ortaya çıkardı” dedi. “Ve ALMA bize bu iki büyüyen, aç süper kütleli kara deliğin tam yerini gösterdi. Tüm bu veriler, bizimki gibi galaksilerin nasıl oldukları ve gelecekte ne olacakları konusunda bize daha net bir resim verdi.”
İki süper kütleli kara deliğin birleşmesini sağlayan en önemli aşamaların ve kritik fiziksel mekanizmaların ve bunlara karşılık gelen temsili zaman ve uzamsal ölçeklerin şematik gösterimi. Kredi: José Utreras/Ezequiel Treister, Astrofizik ve İlişkili Teknolojiler Merkezi (CATA); Michael Koss (Eureka Scientific), ve diğerleri.
Şimdiye kadar, bilim adamları çoğunlukla galaksi birleşmelerinin ilk aşamalarını incelediler. Yeni araştırma, Samanyolu Galaksisinin yakındaki Andromeda Galaksisi ile yaklaşmakta olan birleşmesine ilişkin anlayışımız üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir. Koss, “Samanyolu-Andromeda çarpışması çok erken aşamalarında ve yaklaşık 4,5 milyar yıl içinde gerçekleşeceği tahmin ediliyor. Az önce incelediğimiz şey, çarpışmanın en son aşamasındaki bir kaynak, yani gördüğümüz şey bu birleşmenin habercisi ve aynı zamanda bize karadeliklerin birleşip büyümesi ve sonunda yerçekimi dalgaları üretmesi arasındaki bağlantı hakkında fikir veriyor.”
NSF programından Joe Pesce, “Bu büyüleyici keşif ALMA’nın gücünü ve çok dalga boylu astronominin kara delikler, aktif galaktik çekirdekler, galaksi evrimi ve daha fazlası dahil olmak üzere evren anlayışımızı genişleten önemli sonuçları nasıl üretebileceğini gösteriyor” diyor. Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi direktörü. “Yerçekimi dalgası dedektörlerinin ortaya çıkmasıyla, tüm bu yetenekleri birleştirerek gözlem gücümüzü daha da genişletme fırsatımız oldu. Öğrenebileceklerimizin gerçekten bir sınırı olduğunu düşünmüyorum.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için, Afet Çarpışmaya Giden Süper Kütleli Kara Delikler konusuna bakın.
Referans: “UGC 4211: Yerel Evrende 230 adet Nükleer Ayrılıkta Onaylanmış Çift Aktif Galaktik Çekirdek”, Michael J. Koss, Ezequiel Treister, Darshan Kakkad, J. Andrew Casey-Clyde, Taiki Kawamuro, Jonathan Williams, Adi Foord, Benny Trakhtenbrot, Franz E. Bauer, George C. Privon, Claudio Ricci, Richard Mushotzky, Loreto Barcos-Munoz, Laura Blecha, Thomas Connor, Fiona Harrison, Tingting Liu, Macon Magno, Chiara M. F. Mingarelli, Francisco Muller-Sanchez, Kyuseok Oh, T. Taro Shimizu, Krista Lynne Smith, Daniel Stern, Miguel Parra Tello ve C. Megan Urry, 9 Ocak 2023, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca8f0
.