eso2117fi — Tutkimustiedote 30. marraskuuta 2021 — Pasi Nurmi
Supermassiivisten mustien aukkojen pari sijaitsee NGC 7727 galaksissa Vesimiehen tähdistössä noin 89 miljoonan valovuoden etäisyydellä Maasta. Vaikka tämä saattaa tuntua kaukaiselta, niin aikaisempi 470 miljoonan valovuoden ennätys rikotaan melkoisella erolla. Tämä tekee uudesta löydetystä supermassiivisten mustien aukkojen parista meitä lähimmän.
Supermassiiviset mustat aukot piileksivät massiivisten galaksien keskellä ja kun kaksi tällaista galaksia yhdistyy, mustat aukot ajautuvat törmäyskurssille toistensa kanssa. NGC 7727:n supermassiivisten mustien aukkojen pari on lähimpänä toisiaan, mitä on koskaan löydetty. Ne ovat toisistaan vain 1600 valovuoden etäisyydellä. ”Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme löytäneet kaksi supermassiivista mustaa aukkoa näin lähellä toisiaan. Etäisyys on alle puolet edellisestä ennätyksestä”, Karina Voggel, tähtitieteilijä Strasbourgin observatoriossa Ranskassa ja tänään Astronomy & Astrophysics julkaisussa verkossa julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja, sanoi.
”Kahden mustan aukon pieni keskinäinen etäisyys ja nopeus tarkoittavat sitä, että ne tulevat sulautumaan yhdeksi hirviömäiseksi mustaksi aukoksi todennäköisesti seuraavan 250 miljoonan vuoden aikana”, Australian Queenslandin yliopiston professori Holger Baumgardt lisäsi. Tällaisten mustien aukkojen yhdistyminen voisi selittää, kuinka maailmankaikkeuden massiivisimmat mustat aukot syntyvät.
Voggel ja hänen tutkimusryhmänsä pystyivät määrittämään näiden kahden kohteen massat tarkastelemalla, kuinka mustien aukkojen vetovoima vaikuttaa niitä ympäröivien tähtien liikkeisiin. Aivan NGC 7727:n ytimessä sijaitsevan isomman mustan aukon massalle saatiin arvio lähes 154 miljoonaa kertaa auringonmassaa, kun taas sen seuralaisen massa on 6,3 miljoonaa auringonmassaa.
Tämä on ensimmäinen kerta, kun supermassiivisten mustien aukkojen parin massaa mitataan tällä tavalla. Tämä oli kuitenkin mahdollista, koska kohde on lähellä ja siitä voitiin tehdä yksityiskohtaisia havaintoja. Tutkimusryhmä teki havaintoja Paranalin observatoriossa Chilessä ESO:n VLT:n Multi-Unit Spectroscopic Explorer, eli MUSE-instrumentin avulla. Voggel oppi työskentelemään instrumentin kanssa jo ollessaan ESO:n opiskelijana. MUSEn avulla mitattujen massojen ja NASA/ESA Hubble-avaruusteleskoopin kanssa saatujen lisätietojen avulla ryhmä pystyi vahvistamaan, että NGC 7727:n kohteet todellakin olivat supermassiivisia mustia aukkoja.
Tähtitieteilijät olivat jo epäilleet, että galaksissa on kaksi mustaa aukkoa, mutta he eivät olleet pystyneet vahvistamaan niiden läsnäoloa. Kohteiden lähiympäristöstä ei havaittu tulevat suuria määriä korkean energian säteilyä, mikä paljastaisi niiden olemassaolon. ”Havaintomme tarkoittaa sitä, että näitä galaksien sulautumisten jäänteitä saattaa olla paljon enemmän, ja niissä voi olla monia piileskeleviä massiivisia mustia aukkoja, jotka vain odottavat löytämistään”, Voggel sanoi. ”Tämä voisi lisätä paikallisessa universumissa tunnettujen supermassiivisten mustien aukkojen kokonaismäärää 30 prosentilla.”
Vastaavien supermassiivisten musta aukko parien etsimisen odotetaan edistyvän merkittävästi ESO:n Extremely Large Telescope, eli ELT-kaukoputken ansiosta. ELT aloittaa toimintansa myöhemmin tällä vuosikymmenellä Chilen Atacaman autiomaassa. ”Tämän supermassiivisen musta aukko parin havaitseminen on vasta alkua”, yksi artikkelin kirjoittajista, ja Chilen ESO:n tähtitieteilijä, sekä ESO Paranalin tiedeoperaatioiden johtaja Steffen Mieske sanoi. ”ELT:n HARMONI-instrumentin avulla voimme tehdä tällaisia havaintoja huomattavasti kaukaisemmista kohteista. ESO:n ELT tulee olemaan tärkeässä roolissa näiden kohteiden ymmärtämisessä.”