由哥廷根大学和波茨坦大学科学家领导的一个国际研究小组，首次证明了星系NGC6240包含三个超大质量黑洞。在发表在《天文学与天体物理学》期刊上的这些独特观测结果显示，星系核心的黑洞彼此接近，这项研究指出了宇宙中最大星系形成过程中的同时合并过程。像银河系这样的大质量星系通常由数千亿颗恒星组成，中心有一个质量高达几百万到几亿倍太阳质量的黑洞。被称为NGC6240的星系由于其特殊形状而被称为不规则星系。
到目前为止，天文学家一直认为它是由两个较小的星系碰撞形成，因此它的核心含有两个黑洞。这些星系祖先以几百公里/秒的速度彼此移动，并且仍在合并的过程中。这个星系距离我们大约3亿光年（接近宇宙标准）已经在所有波长下进行了详细研究，到目前为止被认为是星系相互作用的原型。
这项研究的主要作者，来自哥廷根大学的Wolfram Kollatschny教授表示：通过以极高空间分辨率进行的观察，天文学家能够表明：相互作用的星系系统NGC6240不是先前假设的两个，而是中心有三个超大质量黑洞。三个重量级中的每一个黑洞都有超过9000万个太阳质量，它们位于不到3000光年宽的空间区域，即不到星系总大小的百分之一。
莱布尼茨天体物理研究所(AIP)的Peter Weilbacher博士补充道：到目前为止，宇宙中从未发现如此密集的三个超大质量黑洞，本案例提供了三个星系及其中心黑洞同时合并过程的证据。这个三重系统的发现对于理解星系随时间的演化至关重要。直到现在，我们还无法解释最大和最大质量的星系(我们从“现在”的宇宙环境中了解到)是如何在过去大约138亿年的过程中，通过正常星系相互作用和合并过程形成。
然而，如果几个星系同时发生合并过程，那么具有中心超大质量黑洞的最大星系能够演化得更快，研究的观察为这种情况提供了第一个迹象。为了使用位于智利欧洲南方天文台操作的8米VLT望远镜对NGC 6240星系进行独特的高精度观测，在空间高分辨率模式下使用了3-D MUSE光谱仪以及四颗人工生成的激光星和一个自适应光学系统。
多亏了先进的技术，获得的图像清晰度与哈勃太空望远镜相似，但另外还包含了每个图像像素的光谱。这些光谱在确定NGC6240中超大质量黑洞的运动和质量方面起着决定性作用。科学家们假设，在几百万年内观察到、即将发生的超大质量黑洞合并也将产生非常强的引力波。在可预见的未来，类似物体的信号可以用计划中基于卫星的引力波探测器LISA进行测量，并且可以发现进一步的合并系统。
博科园｜研究/来自：哥廷根大学
参考期刊《天文学与天体物理学》
DOI: 10.1051/0004-6361/201936540e
发表于 2020-10-24 20:01
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