Pekar Very Large Array (VLA) mot en berömd galax för första gången på två decennier, ett team av astronomer fick en stor överraskning, upptäcka att ett nytt ljust föremål hade dykt upp nära galaxens kärna. Objektet, forskarna drog slutsatsen, är antingen en mycket sällsynt typ av supernovaexplosion eller, mer troligt, ett utbrott från ett andra supermassivt svart hål som nära kretsar kring galaxens primära, centralt supermassivt svart hål.

Astronomerna observerade Cygnus A, en välkänd och ofta studerad galax som upptäcktes av radioastronomipionjären Grote Reber 1939. Radiofyndet matchades till en bild av synligt ljus 1951, och galaxen, cirka 800 miljoner ljusår från jorden, var ett tidigt mål för VLA efter att det slutfördes i början av 1980 -talet. Detaljerade bilder från VLA som publicerades 1984 gav stora framsteg i forskarnas förståelse av de supersnabba "jetstrålarna" av subatomära partiklar som drevs in i intergalaktiskt utrymme av gravitationsenergin i supermassiva svarta hål vid galaxernas kärnor.

"Det här nya föremålet kan ha mycket att berätta om galaxens historia, "sa Daniel Perley, vid Astrophysics Research Institute vid Liverpool John Moores University i Storbritannien, huvudförfattare till ett papper i Astrofysisk tidskrift tillkännager upptäckten.

"VLA -bilderna av Cygnus A från 1980 -talet markerade tillståndet för observationsförmågan vid den tiden, "sa Rick Perley, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "På grund av det, vi tittade inte på Cygnus A igen förrän 1996, när ny VLA -elektronik hade gett ett nytt intervall av radiofrekvenser för våra observationer. "Det nya objektet visas inte i de bilder som gjorts då.

"Dock, VLA:s uppgradering som slutfördes 2012 gjorde det till ett mycket kraftfullare teleskop, så vi ville titta på Cygnus A med hjälp av VLA:s nya funktioner, "Sa Perley.

Daniel och Rick Perley, tillsammans med Vivek Dhawan, och Chris Carilli, båda NRAO, började de nya observationerna 2015, och fortsatte dem 2016.

"Till vår förvåning, vi hittade en framträdande ny funktion nära galaxens kärna som inte förekom i några tidigare publicerade bilder. Den här nya funktionen är tillräckligt ljus för att vi definitivt skulle ha sett den i de tidigare bilderna om ingenting hade förändrats, "sa Rick Perley." Det betyder att det måste ha tänts någon gång mellan 1996 och nu, " han lade till.

Forskarna observerade sedan Cygnus A med Very Long Baseline Array (VLBA) i november 2016, tydligt upptäcka det nya objektet. Ett svagt infrarött objekt syns också på samma plats i Hubble Space Telescope och Keck -observationer, ursprungligen gjord mellan 1994 och 2002. De infraröda astronomerna, från Lawrence Livermore National Laboratory, hade tillskrivit objektet till en tät grupp av stjärnor, men den dramatiska radioljusningen tvingar fram en ny analys.

Vad är det nya objektet? Baserat på dess egenskaper, astronomerna drog slutsatsen att det antingen måste vara en supernovaexplosion eller ett utbrott från ett andra supermassivt svart hål nära galaxens centrum. Medan de vill titta på objektets framtida beteende för att se till, de påpekade att objektet har förblivit för ljust för länge för att överensstämma med någon känd typ av supernova.

"På grund av denna extraordinära ljusstyrka, vi anser att förklaringen med supernova är osannolik, "Sa Dhawan.

Medan det nya objektet definitivt är separat från Cygnus A:s centrala supermassiva svarta hål, med cirka 1500 ljusår, den har många av egenskaperna hos ett supermassivt svart hål som snabbt matar på omgivande material.

"Vi tror att vi har hittat ett andra supermassivt svart hål i denna galax, som indikerar att den har gått samman med en annan galax i det astronomiskt senaste förflutna, "Sa Carilli." Dessa två skulle vara ett av de närmaste paren av supermassiva svarta hål som någonsin upptäckts, sannolikt själva att gå samman i framtiden. "

Astronomerna föreslog att det andra svarta hålet har blivit synligt för VLA under de senaste åren eftersom det har stött på en ny materialkälla att sluka. Det materialet, de sa, antingen kan gasen störas av galaxernas sammanslagning eller en stjärna som passerade tillräckligt nära det sekundära svarta hålet för att rivas av dess kraftfulla gravitation.

"Ytterligare observationer hjälper oss att lösa några av dessa frågor. Dessutom har om detta är ett sekundärt svart hål, vi kanske kan hitta andra i liknande galaxer, "Sa Daniel Perley.

Rick Perley var en av astronomerna som gjorde de ursprungliga Cygnus A -observationerna med VLA på 1980 -talet. Daniel Perley är hans son, nu också forskningsastronom.

"Daniel var bara två år när jag först såg Cygnus A med VLA, "Sa Rick. Som gymnasieelev i Socorro, New Mexico, Daniel använde VLA-data för ett prisbelönt science science-projekt som tog honom till internationell tävlingsnivå, fortsatte sedan med att ta en doktorsexamen i astronomi.