Los astrónomos han detectado tres agujeros negros gigantes dentro de una colisión titánica de tres galaxias. Varios observatorios, incluido el Observatorio de rayos X Chandra y otros telescopios espaciales de la NASA, capturó el inusual sistema.

"Solo buscábamos pares de agujeros negros en ese momento, y todavía, a través de nuestra técnica de selección, nos topamos con este asombroso sistema, "dijo Ryan Pfeifle de la Universidad George Mason en Fairfax, Virginia, el primer autor de un nuevo artículo en The Diario astrofísico describiendo estos resultados. "Esta es la evidencia más sólida que se ha encontrado hasta ahora para un sistema triple de alimentación activa de agujeros negros supermasivos".

El sistema se conoce como SDSS J084905.51 + 111447.2 (SDSS J0849 + 1114 para abreviar) y se encuentra a mil millones de años luz de la Tierra.

Para descubrir esta rara trifecta de agujeros negros, los investigadores necesitaban combinar datos de telescopios tanto terrestres como espaciales. Primero, el telescopio Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que escanea grandes franjas del cielo con luz óptica de Nuevo México, imagen SDSS J0849 + 1114. Con la ayuda de científicos ciudadanos que participan en un proyecto llamado Galaxy Zoo, luego fue etiquetado como un sistema de galaxias en colisión.

Luego, Los datos de la misión Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA revelaron que el sistema brillaba intensamente en luz infrarroja durante una fase en la fusión de galaxias cuando se espera que más de uno de los agujeros negros se alimente rápidamente. Para dar seguimiento a estas pistas, Luego, los astrónomos se volvieron hacia Chandra y el Gran Telescopio Binocular (LBT) en Arizona.

Los datos de Chandra revelaron fuentes de rayos X, una señal reveladora de material consumido por los agujeros negros, en los centros brillantes de cada galaxia en la fusión. exactamente donde los científicos esperan que residan los agujeros negros supermasivos. Chandra y la matriz de telescopios espectroscópicos nucleares de la NASA (NuSTAR) también encontraron evidencia de grandes cantidades de gas y polvo alrededor de uno de los agujeros negros. típico de un sistema de agujeros negros en fusión.

Mientras tanto, Los datos de luz óptica de SDSS y LBT mostraron firmas espectrales características del material consumido por los tres agujeros negros supermasivos.

"Los espectros ópticos contienen una gran cantidad de información sobre una galaxia, "dijo la coautora Christina Manzano-King de la Universidad de California, Orilla. "Se utilizan comúnmente para identificar agujeros negros supermasivos de acumulación activa y pueden reflejar el impacto que tienen en las galaxias que habitan".

Una razón por la que es difícil encontrar un triplete de agujeros negros supermasivos es que es probable que estén envueltos en gas y polvo. bloqueando gran parte de su luz. Las imágenes infrarrojas de WISE, los espectros infrarrojos de LBT y las imágenes de rayos X de Chandra evitan este problema, porque la luz infrarroja y de rayos X perfora las nubes de gas con mucha más facilidad que la luz óptica.

"Mediante el uso de estos importantes observatorios, hemos identificado una nueva forma de identificar los agujeros negros supermasivos triples. Cada telescopio nos da una pista diferente sobre lo que sucede en estos sistemas, ", dijo Pfeifle." Esperamos ampliar nuestro trabajo para encontrar más triples utilizando la misma técnica ".

"Los agujeros negros dobles y triples son extremadamente raros, "dijo el coautor Shobita Satyapal, también de George Mason, "pero estos sistemas son en realidad una consecuencia natural de las fusiones de galaxias, lo que pensamos es cómo crecen y evolucionan las galaxias ".

Tres agujeros negros supermasivos que se fusionan se comportan de manera diferente a solo un par. Cuando hay tres de estos agujeros negros interactuando, un par debería fusionarse en un agujero negro más grande mucho más rápido que si los dos estuvieran solos. Esta puede ser una solución a un enigma teórico llamado "problema final de parsec, "en el que dos agujeros negros supermasivos pueden acercarse a unos pocos años luz de distancia entre sí, pero necesitarían un empujón extra hacia adentro para fusionarse debido al exceso de energía que llevan en sus órbitas. La influencia de un tercer agujero negro, como en SDSS J0849 + 1114, finalmente podría unirlos.

Las simulaciones por computadora han demostrado que el 16% de los pares de agujeros negros supermasivos en galaxias en colisión habrán interactuado con un tercer agujero negro supermasivo antes de fusionarse. Tales fusiones producirán ondas a través del espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales. Estas ondas tendrán frecuencias más bajas que las que pueden detectar el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) y el detector de ondas gravitacionales Virgo europeo de la National Science Foundation. Sin embargo, pueden ser detectables con observaciones de radio de púlsares, así como futuros observatorios espaciales, como la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA) de la Agencia Espacial Europea, que detectará agujeros negros de hasta un millón de masas solares.