NGC 6240 è un enigma per gli astronomi. Per molto tempo, gli astronomi hanno pensato che la galassia fosse il risultato di una fusione tra due galassie, e tale fusione è evidente nella forma della galassia: ha un aspetto instabile, con due nuclei, estensioni e anelli.
NGC 6240 dista circa 400 milioni di anni luce, nella costellazione dell'Ofiuco. Anche se è stato studiato intensamente, è un luogo molto polveroso e alcuni dettagli sono stati oscurati. Ma un nuovo studio che utilizza l'Osservatorio europeo meridionale (ESO) Telescopio molto grande (VLT), insieme all'avanzato spettrografo 3D MUSE, ha aperto una nuova finestra su NGC 6240 e ha rivelato una grande sorpresa.
La galassia è il risultato della fusione non di due galassie, ma di tre. E di conseguenza, non ospita due buchi neri supermassicci, ma tre.
'Finora, una tale concentrazione di tre buchi neri supermassicci non era mai stata scoperta nell'universo'.
Dr Peter Weilbacher, Istituto Leibniz di Astrofisica.
Lo spettrografo MUSE è uno spettrografo a luce visibile con un ampio campo visivo e un'eccellente risoluzione spaziale, grazie all'ottica adattiva. È quello che è noto come spettrografo panoramico a campo integrale. Ha visto la prima luce nel 2014 ed è ottimizzato per studiare un'ampia varietà di oggetti, inclusi i buchi neri supermassicci nelle galassie vicine. Gli astronomi hanno utilizzato il potere del MUSE per scrutare NGC 6240 con una precisione mai vista prima, rivelando i tre buchi neri supermassicci.
Nuove osservazioni mostrano che NGC 6240 ospita tre buchi neri supermassicci, non due. Il buco nero settentrionale (N) era precedentemente noto ed è un buco attivo. Le nuove osservazioni mostrano che il buco nero meridionale è in realtà due buchi: S1 e S2. Credito immagine: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration e A Evans (Università della Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Un team internazionale di scienziati ha prodotto questa nuova ricerca, guidata da scienziati di Gottinga e Potsdam. Lo studio è pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics. Il loro articolo si intitola “ Un sistema a triplo nucleo in stato avanzato o finale di fusione . '
'Attraverso le nostre osservazioni con una risoluzione spaziale estremamente elevata siamo stati in grado di dimostrare che il sistema di galassie interagenti NGC 6240 ospita non due, come precedentemente ipotizzato, ma tre buchi neri supermassicci al suo centro', ha affermato il professor Wolfram Kollatschny dell'Università di Göttingen, il autore principale dello studio.
'Finora, una tale concentrazione di tre buchi neri supermassicci non era mai stata scoperta nell'universo', aggiunge il dottor Peter Weilbacher del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP). 'Il presente caso fornisce la prova di un processo di fusione simultanea di tre galassie insieme ai loro buchi neri centrali'.
Un'immagine dell'Osservatorio a raggi X Chandra di NGC 6240 sovrapposta a un'immagine a luce visibile. Anche nei raggi X il buco nero meridionale appare come una singola entità. Credito immagine: dominio pubblico, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=99501
Questo studio potrebbe essere parte di un anello mancante nella nostra comprensione di come si formano le galassie. Le galassie più grandi e massicce dell'universo sono un po' un puzzle. La nostra comprensione di come si formano non può spiegare i più grandi. Non c'è stato abbastanza tempo nell'età di circa 14 miliardi di anni dell'universo per la formazione delle galassie più massicce, anche tenendo conto della fusione di due galassie.
Ma se tre galassie possono fondersi contemporaneamente, come ha fatto NGC 6240, allora questo spiega molto l'esistenza di enormi galassie.
'Se, tuttavia, si verificassero processi di fusione simultanea di diverse galassie, allora le galassie più grandi con i loro buchi neri supermassicci centrali sarebbero in grado di evolversi molto più velocemente', ha affermato Peter Weilbacher in un comunicato stampa . 'Le nostre osservazioni forniscono la prima indicazione di questo scenario'.
Le capacità dello spettrografo MUSE hanno reso possibile questa scoperta. Non solo è montato sul VLT da 8 metri con ottica adattiva, che gli conferisce una nitidezza simile al telescopio spaziale Hubble, ma crea uno spettro per ogni singolo pixel nell'immagine. Quel potere gli ha permesso di scrutare nella polvere e risolvere il buco nero meridionale in due buchi neri separati.
Questa vista mostra l'unità VLT Telescope 4 all'interno del suo involucro. Il telescopio stesso appare al centro e il nuovo strumento MUSE è a sinistra. Questo strumento unico e potente per la scoperta utilizza 24 spettrografi per separare la luce nei suoi colori componenti per creare sia immagini che spettri di regioni selezionate del cielo. MUSE unisce il potenziale di scoperta di un dispositivo di imaging con le capacità di misurazione di uno spettrografo, sfruttando al tempo stesso la nitidezza dell'immagine molto migliore fornita dall'ottica adattiva. Credito immagine: Eric Le Roux/Università Claude Bernard Lyon 1/CNRS/ESO
NGC 6240 è probabilmente vicino alla fine del suo processo di fusione, che può richiedere oltre un miliardo di anni per concludersi. Ciascuno dei buchi neri supermassicci ha una massa superiore a 90 milioni di Soli, e alla fine tutti e tre questi buchi neri si fonderanno in un enorme colosso. Quando ciò accadrà, in un lontano futuro, quella fusione creerà potenti onde gravitazionali.
Di più:
- Comunicato stampa: La fusione simultanea di galassie giganti
- Documento di ricerca: NGC 6240: Un sistema a triplo nucleo in stato avanzato o finale di fusione
- VLT Musa