Tre fall av sammanslagning av galaxer som ligger minst en miljard ljusår från jorden. Varje galax är lika stor som Vintergatan och innehåller cirka 100 miljarder stjärnor. Våldsamma gravitationella interaktioner skapade de visade tidvattenssvansarna och utlöste massiv svart ansamling vid de galaktiska kärnorna. Dessa system bekräftades först av Hai Fu 2015 och publicerades i Astrofysiska tidskriftsbrev . Upphovsman:Hai Fu, University of Iowa
På ungefär fyra miljarder år har Vintergatan kommer inte att finnas mer.
Verkligen, vår hemgalax är på väg att kollidera och förena sig med Andromeda -galaxen, för närvarande cirka två miljoner ljusår bort.
Självklart, vi märker inte att de två galaxerna närmar sig varandra.
"Till det mänskliga perspektivet, vår galax verkar inte förändras, "säger astrofysiker University of Iowa Hai Fu, "men i universums historia, det förändras hela tiden. "
Galaxer har gått samman under större delen av universums 13 miljarder år historia, och forskare har observerat dessa sammanslagningar under en tid. Vad de inte helt förstår är hur fusioner sker.
Fu, en biträdande professor i fysik och astronomi, syftar till att klargöra fenomenet genom att observera supermassiva svarta hål (med en massa på cirka en miljard solar), som är i mitten av de flesta galaxer. Astrofysiker tror att stora galaxer växer genom att sluka mindre. I sådana fall, de svarta hålen hos båda förväntas kretsa runt varandra och så småningom smälta samman. Fu och hans team vann ett treårigt $ 405, 011 -bidrag från National Science Foundation för att hitta och karakterisera dessa himmelska händelser.
"Det vi försöker se är de sena stadierna av sammanslagning av galaxer, när två galaxer är så nära varandra släpper de ut tidvattenkraften, ungefär som de pulserande tidvattenkrafterna som orsakas när solen och månen ligger i linje med jorden men mycket, mycket intensivare, " han säger.
Fu kommer att skanna en stor bit av natthimlen - föreställ dig månen multiplicerad 1, 200 över himlen och du får en känsla av storleken - för att hitta tecken på svarta håls ansamling, eller masssamling.
"Par av galaxer med tilltagande svarta hål är sällsynta och svåra att hitta, "Fu säger, "och det är därför vi behöver ett så stort område att undersöka."
Svarta hål är inte alltid accreting. Men de som liknar någon på en ätande binge. Uppsamlande svarta hål absorberar hungrigt material runt dem. Långsamt, när de mumsar i mer och mer kosmisk mat, de drar sina värdgalaxer närmare varandra.
"De är inte längre på en diet, "Säger Fu.
Allt det som äter släpper loss en ström av energi, intensiva ljusutbrott som kallas kvasarer som är så ljusa att de nästan skymmer galaxerna själva. Dessa kvasarer bör vara lätta att observera, även på stora avstånd, men det mesta av ljuset som de producerar släcks faktiskt av det damm som bryts upp i sammanslagningsaktiviteten.
Tack och lov, supermassiva svarta hål avger också radiovågor, och dessa utsläpp "kommer till undsättning eftersom de inte släcks av damm, "Säger Fu.
Fu och hans team kommer att undersöka radioemissionskartor som fångats av Very Large Array, ett av världens främsta astronomiska radioobservatorier, ligger i New Mexico och drivs av National Radio Astronomy Observatory, en NSF -anläggning. Gruppen kommer att bekräfta sina fynd genom optiska observationer vid W.M. Keck -observatoriet, ligger på Mauna Kea, en vilande vulkan på Hawaii.
NSF-bidraget kommer också att finansiera den studentledda byggnaden av en "augmented reality sandbox" för att visa gravitationens inflytande i universum, som på planets banor, ackretionsskivan runt ett svart hål eller en neutronstjärna, och de komplexa banorna av stjärnor i elliptiskt formade galaxer.
Nio studenter har hittills varit inblandade i projektet. de delade in sig i team för att skriva programvaruprogrammeringen, bygga sandlådan (med verklig sand), och skapa en app för Android -surfplattor.
Sandlådan kommer att användas i astronomiklasser, fysikdemonstrationer för K-12-studenter i området Iowa City, och utställningar på UI Museum of Natural History och UI Mobile Museum.
Sandlådan förväntas vara klar i slutet av vårterminen 2017.
"Det är ganska imponerande, "Fu säger." Studenterna kanske inte nödvändigtvis gillar att ta tentor, men de fungerar riktigt bra i team. "