Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής το Ινστιτούτο Εξωγήινης Φυσικής Max Planck εντόπισε τρεις ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στον ίδιο γαλαξία, προσφέροντας νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίστηκαν και αναπτύχθηκαν οι μαύρες τρύπες στο πρώιμο Σύμπαν.
Ο γαλαξίας J0148-4214 βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 12,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το φως του χρειάστηκε περίπου 12,5 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει μέχρι εμάς, επομένως οι αστρονόμοι τον παρατηρούν όπως ήταν μόλις περίπου 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Τρεις μαύρες τρύπες σε έναν γαλαξία
Δύο από τις μαύρες τρύπες βρίσκονται στο κέντρο του γαλαξία και απέχουν μεταξύ τους μόλις περίπου 620 έτη φωτός. Η τρίτη βρίσκεται στην εξωτερική περιοχή του γαλαξία, περίπου 5.500 έτη φωτός από το κέντρο.
Η ανακάλυψη αποτελεί την πρώτη ένδειξη για την παρουσία τριών ενεργών μαύρων τρυπών στον ίδιο γαλαξία τόσο μακριά στο Σύμπαν. Σύμφωνα με τους ερευνητές, το εύρημα δείχνει ότι οι διαδικασίες που έφεραν τις μαύρες τρύπες κοντά μεταξύ τους ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματικές στο πρώιμο Σύμπαν.
Τα ίχνη του υδρογόνου αποκάλυψαν τις μαύρες τρύπες
Οι ερευνητές εντόπισαν τις μαύρες τρύπες από τα φασματικά τους αποτυπώματα. Πρόκειται για τις υπογραφές ατόμων υδρογόνου που κινούνται με πολύ υψηλές ταχύτητες μέσα στο ισχυρό βαρυτικό πεδίο γύρω από τις μαύρες τρύπες.
Για να ξεχωρίσουν τις δύο κεντρικές πηγές, χρησιμοποίησαν φασματο-αστρομετρία, μια τεχνική που επιτρέπει τον εντοπισμό εξαιρετικά μικρών χωρικών μετατοπίσεων στις γραμμές εκπομπής. Με αυτόν τον τρόπο κατέστη δυνατό να προσδιοριστούν οι θέσεις των δύο μαύρων τρυπών, παρότι δεν μπορούσαν να διαχωριστούν άμεσα ως ανεξάρτητα αντικείμενα.
Τεράστιες μάζες και ταχεία ανάπτυξη
Οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι οι τρεις μαύρες τρύπες έχουν μάζες περίπου 80 εκατομμυρίων, 600.000 και 2 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η μικρότερη από τις δύο κεντρικές μαύρες τρύπες, καθώς φαίνεται να συσσωρεύει ύλη με ρυθμό που ξεπερνά το όριο Eddington, δηλαδή το θεωρητικό μέγιστο όριο για τη σταθερή συσσώρευση ύλης.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το ζεύγος των κεντρικών μαύρων τρυπών αναμένεται να συγχωνευθεί μέσα στα επόμενα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Μια τέτοια διαδικασία θα μπορούσε να αποτελέσει έναν γρήγορο μηχανισμό ανάπτυξης υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο πρώιμο Σύμπαν.
Η τρίτη μαύρη τρύπα ενδέχεται να αποτελεί κατάλοιπο προηγούμενης συγχώνευσης, να έχει απομακρυνθεί από το κέντρο λόγω βαρυτικής ανάκρουσης ή να κινείται σταδιακά προς το κέντρο του γαλαξία.
