Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers uit Göttingen en Potsdam heeft voor het eerst bewezen dat het sterrenstelsel NGC 6240 drie superzware zwarte gaten bevat. De unieke waarnemingen, gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica , tonen de zwarte gaten dicht bij elkaar in de kern van de melkweg. De studie wijst op gelijktijdige samensmeltingsprocessen tijdens de vorming van de grootste sterrenstelsels in het heelal.

Massieve sterrenstelsels zoals de Melkweg bestaan ​​doorgaans uit honderden miljarden sterren en herbergen een zwart gat met een massa van enkele miljoenen tot enkele honderden miljoenen zonsmassa's in hun centra. Het sterrenstelsel dat bekend staat als NGC 6240 staat bekend als een onregelmatig sterrenstelsel vanwege zijn bijzondere vorm. Tot nu, astronomen hebben aangenomen dat het is gevormd door de botsing van twee kleinere sterrenstelsels en daarom twee zwarte gaten in de kern bevat. Deze galactische voorouders bewogen naar elkaar toe met snelheden van enkele honderden km/s en zijn nog steeds bezig met samensmelten. Het melkwegstelsel dat zich op ongeveer 300 miljoen lichtjaar van ons bevindt - in de buurt van kosmische normen - is in detail bestudeerd op alle golflengten, en is tot nu toe beschouwd als een prototype voor de interactie van sterrenstelsels.

"Door onze waarnemingen met extreem hoge ruimtelijke resolutie konden we aantonen dat het interagerende melkwegstelsel NGC 6240 niet twee - zoals eerder werd aangenomen - maar drie superzware zwarte gaten in het centrum herbergt, " meldt professor Wolfram Kollatschny van de Universiteit van Göttingen, de hoofdauteur van de studie. Elk van de drie zwaargewichten heeft een massa van meer dan 90 miljoen zonnen. Ze bevinden zich in een ruimtegebied van minder dan 3000 lichtjaar in doorsnede, dat wil zeggen in minder dan een honderdste van de totale grootte van de melkweg. "Tot nu toe, een dergelijke concentratie van drie superzware zwarte gaten was nog nooit in het heelal ontdekt, " voegt Dr. Peter Weilbacher van het Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) toe. "De onderhavige zaak levert bewijs voor een gelijktijdig samensmeltingsproces van drie sterrenstelsels samen met hun centrale zwarte gaten."

De ontdekking van dit drievoudige systeem is van fundamenteel belang om de evolutie van sterrenstelsels in de loop van de tijd te begrijpen. Tot nu toe was het niet mogelijk om uit te leggen hoe de grootste en meest massieve sterrenstelsels, die we kennen uit onze kosmische omgeving in de "huidige tijd, " werden gevormd door normale interactie tussen sterrenstelsels en samensmeltingsprocessen in de loop van de afgelopen 14 miljard jaar, ongeveer, dat wil zeggen de leeftijd van ons universum. "Indien, echter, gelijktijdige samensmeltingsprocessen van verschillende sterrenstelsels vonden plaats, toen konden de grootste sterrenstelsels met hun centrale superzware zwarte gaten veel sneller evolueren, " Peter Weilbacher vat het samen. "Onze waarnemingen geven de eerste indicatie van dit scenario."

Voor de unieke, uiterst nauwkeurige waarnemingen van het sterrenstelsel NGC 6240 met behulp van de 8 meter lange VLT, een telescoop die wordt geëxploiteerd door de European Southern Observatory in Chili, de 3D MUSE-spectrograaf werd gebruikt in ruimtelijke hoge-resolutiemodus samen met vier kunstmatig gegenereerde lasersterren en een adaptief optisch systeem. Dankzij de uitgekiende technologie, beelden worden verkregen met een scherpte vergelijkbaar met die van de Hubble-ruimtetelescoop, maar bevatten bovendien een spectrum voor elke beeldpixel. Deze spectra waren bepalend voor het bepalen van de beweging en massa's van de superzware zwarte gaten in NGC 6240.

De wetenschappers gaan ervan uit dat de waargenomen, het op handen zijnde samensmelten van de superzware zwarte gaten in een paar miljoen jaar zal ook zeer sterke zwaartekrachtsgolven genereren. In de nabije toekomst, signalen van vergelijkbare objecten kunnen worden gemeten met de geplande satellietgebaseerde zwaartekrachtgolfdetector LISA en verdere samenvoegingssystemen kunnen worden ontdekt.