En internationell forskargrupp ledd av forskare från Göttingen och Potsdam bevisade för första gången att galaxen NGC 6240 innehåller tre supermassiva svarta hål. De unika observationerna, publiceras i tidskriften Astronomi &Astrofysik , visa de svarta hålen nära varandra i galaxens kärna. Studien pekar på samtidiga sammansmältningsprocesser under bildandet av de största galaxerna i universum.

Massiva galaxer som Vintergatan består vanligtvis av hundratals miljarder stjärnor och är värd för ett svart hål med en massa på flera miljoner upp till flera hundra miljoner solmassor i deras centra. Galaxen känd som NGC 6240 är känd som en oregelbunden galax på grund av sin speciella form. Tills nu, astronomer har antagit att den bildades genom kollision mellan två mindre galaxer och därför innehåller två svarta hål i sin kärna. Dessa galaktiska förfäder rörde sig mot varandra med hastigheter på flera hundra km/s och håller fortfarande på att smälta samman. Galaxsystemet som ligger cirka 300 miljoner ljusår bort från oss – nära med kosmiska standarder – har studerats i detalj på alla våglängder, och har hittills betraktats som en prototyp för samspelet mellan galaxer.

"Genom våra observationer med extremt hög rumslig upplösning kunde vi visa att det interagerande galaxsystemet NGC 6240 inte har två – som tidigare antagits – utan tre supermassiva svarta hål i dess centrum, " rapporterar professor Wolfram Kollatschny från universitetet i Göttingen, huvudförfattaren till studien. Var och en av de tre tungviktarna har en massa på mer än 90 miljoner solar. De är belägna i ett område av rymden mindre än 3000 ljusår i diameter, dvs mindre än en hundradel av galaxens totala storlek. "Ända tills nu, en sådan koncentration av tre supermassiva svarta hål hade aldrig upptäckts i universum, " tillägger Dr. Peter Weilbacher från Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP). "Det aktuella fallet ger bevis på en samtidig sammansmältningsprocess av tre galaxer tillsammans med deras centrala svarta hål."

Upptäckten av detta trippelsystem är av grundläggande betydelse för att förstå galaxernas utveckling över tiden. Hittills har det inte varit möjligt att förklara hur de största och mest massiva galaxerna, som vi känner från vår kosmiska miljö i "nutid, "formades bara av normal galaxinteraktion och sammansmältningsprocesser under loppet av de föregående 14 miljarderna åren, ungefär, dvs vårt universums ålder. "Om, dock, samtidiga sammansmältningsprocesser av flera galaxer ägde rum, då kunde de största galaxerna med sina centrala supermassiva svarta hål utvecklas mycket snabbare, Peter Weilbacher sammanfattar. "Våra observationer ger den första indikationen på detta scenario."

För unika högprecisionsobservationer av galaxen NGC 6240 med hjälp av 8 meter VLT, ett teleskop som drivs av European Southern Observatory i Chile, 3-D MUSE-spektrografen användes i rumsligt högupplöst läge tillsammans med fyra artificiellt genererade laserstjärnor och ett adaptivt optiksystem. Tack vare den sofistikerade tekniken, bilder erhålls med en skärpa som liknar den i rymdteleskopet Hubble men innehåller dessutom ett spektrum för varje bildpixel. Dessa spektra var avgörande för att bestämma rörelsen och massorna av de supermassiva svarta hålen i NGC 6240.

Forskarna antar att de observerade, En förestående sammanslagning av de supermassiva svarta hålen om några miljoner år kommer också att generera mycket starka gravitationsvågor. Inom en överskådlig framtid, signaler från liknande objekt kan mätas med den planerade satellitbaserade gravitationsvågsdetektorn LISA och ytterligare sammanslagningssystem kan upptäckas.