eso2117sv — Pressmeddelande (forskning)

ESO-teleskop avslöjar det närmaste supermassiva dubbla svarta hålet

30 november 2021, Skurup

Med hjälp av Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) har astronomer avslöjat det närmaste dubbla supermassiva svarta hålet som har observerats.De två objekten ligger också mycket närmare varandra än något annat objekt av sitt slag, och kommer så småningom att smälta samman.

De supermassiva svarta hålen är belägna på 89 miljoner ljusårs avstånd i spiralgalaxen NGC 7727 i stjärnbilden Vattumannen. Det kan verka avlägset men det är långt mycket närmare än den tidigare rekordhållaren på 470 miljoner ljusårs avstånd.

 

Objekt av detta slag gömmer sig i massiva galaxerns centrala delar. När två galaxer kolliderar kan de svarta hålen i galaxernas centra hamna på kollisionskurs med varandra. Paret i NGC 7727 är de två som ligger närmast varandra som hittills observerats - deras inbördes avstånd är bara 1600 ljusår. 

 

“Det är första gången vi ser två supermassiva svarta hål som är så nära varandra, avståndet är mindre än hälften jämfört med den tidigare rekordinnehavaren” säger Karina Voggel, astronom vid Strasbourgobservatoriet i Frankrike och huvudförfattare till den studie som publiceras i dag i Astronomy & Astrophysics.

 

“De svarta hålens avstånd och hastighet indikerar att de kommer att smälta samman till ett monstruöst svarta hål, troligen inom de närmaste 250 miljoner åren” tillägger Holger Baumgardt, professor vid University of Queensland, Australien. Sådana kollisioner kan förklara hur de största kända svarta hålen har uppkommit.

 

Voggel och hennes forskarlag kunde bestämma de två objektens massor genom att studera hur deras gravitation påverkar stjärnorna i deras omgivning. Det största av de två, som befinner sig nära centrum i NGC 7727, har en massa som är 154 miljoner gånger större än solen, medan kompanjonens massa är 6,3 miljoner solar.

 

Det är första gången som massorna för två supermassiva svarta hål har bestämts på detta sätt. Det var möjligt tack vare att de är relativt närbelägna och de detaljerade observationer som kunde göras med MUSE-instrumentet (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) vid ESO:s Very Large Telescope (VLT) på Paranalobservatoriet i Chile. Voggel lärde känna MUSE under hennes tid som student på ESO. Med mätningarna med MUSE och kompletterande data från NASA/ESA:s Hubbleteleskop kunde man bekräfta att objekten verkligen var supermassiva svarta hål.

 

Astronomerna hade misstankar om att de två svarta hålen fanns i galaxen, men de kunde inte bekräftas då den karaktäristiska energirika strålningen från omgivningen inte kunde observeras. “Våra resultat tyder på att det finns många fler galaxer som bildats vid kollisioner och att de kan gömma massiva svarta hål som fortfarande väntar på att upptäckas” säger Voggel. “Om så är fallet kan antalet supermassiva svarta hål i det lokala universum vara 30 % fler än vi känner till i dag”.

 

Sökandet efter gömda supermassiva svarta hål förväntas ta ett rejält kliv framåt med ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) som ska påbörja observationer senare under detta årtionde. “Detektioner av dubbla supermassiva svarta hål är bara i sin linda” menar Steffen Mieske, medförfattare och astronom vid ESO i Chile och ansvarig för de vetenskapliga observationerna vid Paranalobservatoriet. “Med HARMONI-instrumentet vid ELT kommer vi kunna upptäcka sådana objekt på betydligt större avstånd och ELT kommer att spela en nyckelroll i förståelsen av dem”.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation" som publiceras i tidskriften Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202140827).

 

Forskarlaget utgörs av Karina T. Voggel (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, Frankrike), Anil C. Seth (University of Utah, Salt Lake City, USA [UofU]), Holger Baumgardt (School of Mathematics and Physics, University of Queensland, St. Lucia, Australien), Bernd Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland [MPIA]), Nadine Neumayer (MPIA), Michael Hilker (European Southern Observatory, Garching bei München, Tyskland), Renuka Pechetti (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, Storbritannien), Steffen Mieske (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile), Antoine Dumont (UofU) och Iskren Georgiev (MPIA).

 

Europeiska sydobservatoriet (ESO) gör det möjligt för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer. Där finns även två kartläggningsteleskop: VISTA som arbetar i infrarött ljus och VLT Survey Telescope som observerar i synligt ljus. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.

Länkar

 

Kontakter

Johan Warell
Astronom och ESON-representant för Sverige
Skurup, Sverige
Tel: 0706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Karina Voggel
Strasbourg Observatory, University of Strasbourg
Strasbourg, France
E-post: karina.voggel@astro.unistra.fr

Holger Baumgardt
School of Mathematics and Physics, University of Queensland
St. Lucia, Queensland, Australia
Tel: +61 (0)7 3365 3430
E-post: h.baumgardt@uq.edu.au

Steffen Mieske
European Southern Observatory
Vitacura, Santiago, Chile
Tel: +56 22 463 3060
E-post: smieske@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2117 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso2117sv
Namn:NGC 7727
Typ:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2022A&A...658A.152V

Bilder

Bilder på det närmaste dubbla supermassiva svarta hålet
Bilder på det närmaste dubbla supermassiva svarta hålet
Närbild på det närmaste dubbla supermassiva svarta hålet
Närbild på det närmaste dubbla supermassiva svarta hålet
Himmelsk krock
Himmelsk krock
Vidvinkelvy av området kring galaxen NGC 7277
Vidvinkelvy av området kring galaxen NGC 7277

Videor

Supermassiva svarta hål på kollisionskurs (ESOcast Light 246)
Supermassiva svarta hål på kollisionskurs (ESOcast Light 246)
Resa till det tätaste kända paret av supermassiva svarta hål
Resa till det tätaste kända paret av supermassiva svarta hål
Hur MUSE upptäckte det närmaste kända dubbla supermassiva hålet
Hur MUSE upptäckte det närmaste kända dubbla supermassiva hålet