Black Hole Triplets gespot

SEATTLE - De ontdekking van drie verre superzware zwarte gaten in de buurt van elkaar geeft astronomen een kijkje in de chaotische vroege jaren van het universum.

Bekend als quasars, wordt gedacht dat deze ongelooflijk heldere objecten worden aangedreven door gas dat in enorme zwarte gaten valt die zich in de centra van sterrenstelsels bevinden. Hoewel kleiner dan ons zonnestelsel, kan een enkele quasar een heel sterrenstelsel van honderd miljard sterren overtreffen.

Ruwweg 100.000 quasars zijn waargenomen in de afgelopen jaren, sommige van hen hebben dubbele quasars. Maar dit is de eerste keer dat drie quasars zo dicht bij elkaar zijn gevonden. De drie quasars zijn gescheiden door ongeveer 100.000 tot 150.000 lichtjaren - ongeveer de breedte van onze Melkweg [afbeelding].

"Quasars zijn uiterst zeldzame objecten, om ze zo dicht bij elkaar te vinden is het onwaarschijnlijk dat ze willekeurig in de ruimte worden verspreid", zei studieleider George Djorgovski, een astronoom bij Caltech. "Het vinden van drie is ongekend."

De ontdekking, gemaakt met behulp van de Very Large Telescope van het European Space Observatory en de W.M. Keck Observatory Hawaii, werd hier vandaag op de 209 gemeldth vergadering van de American Astronomical Society. Een wetenschappelijke paper over het onderzoek is voorgelegd aan Astrophysical Journal Letters.

Een van de quasars in de triplet, genaamd LBQS 1429-008, werd in 1989 ontdekt door een team van astronomen onder leiding van Paul Hewett van het Institute of Astronomy in Cambridge, Engeland.

Het team van Hewett zag later wat leek op een zwakke metgezel van hun quasar, maar ze verwierpen het als een visuele illusie gecreëerd door gravitatielensvorming, waarbij licht dat van verre melkwegstelsels naar de aarde reist door de zwaartekracht van massieve objecten wordt gebogen - zoals sterrenhopen , donkere materie klonten of andere sterrenstelsels - op hun pad. Soms kan dit spiegelbeelden van een sterrenstelsel op een of meer verschillende plaatsen in de lucht maken.

Maar de nieuwe waarnemingen hebben een derde, nog zwakkere metgezel aan het quasar-duo van Hewett onthuld en, even belangrijk, het ontbreken van een melkwegstelsel dat mogelijk als een lens zou kunnen dienen. Dit maakt het hoogst onwaarschijnlijk dat zwaartekrachtlensvorming verantwoordelijk is, zeggen de onderzoekers.

"We konden de gegevens gewoonweg niet reproduceren", zei Frederic Courbin, studente van het Franse Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in Zwitserland. "Het is vrijwel onmogelijk om rekening te houden met wat we zien met behulp van redelijke gravitatielensmodellen."

Het team zag ook kleine verschillen in de eigenschappen van de drie quasars die het best worden verklaard als de quasars fysiek verschillende objecten zijn.

Er wordt gedacht aan dubbele quasars wanneer twee sterrenstelsels, elk met hun eigen superzware zwarte gaten, samenvloeien. Hoewel wordt aangenomen dat de samensmelting van twee zwarte gaten een groter zwart gat creëert, wordt verwacht dat de samenvoeging van drie zwarte gaten gewelddadiger en interessanter zal zijn.

"Drie is zoveel beter dan twee omdat de dynamiek van drie zwaartekracht interagerende lichamen chaotisch is, in tegenstelling tot de veel regelmatiger beweging van twee lichamen die gewoon om elkaar draaien", zei Frederic Rasio van de Northwestern University in Illinois.

Rasio was niet betrokken bij de drievoudige quasarobservaties, maar zijn team heeft recent theoretisch werk gedaan waaruit blijkt dat interacties tussen drie superzware zwarte gaten zich zo vaak als een paar keer per jaar in het waarneembare universum kunnen voordoen.

Rasio's werk voorspelt ook dat drieluik-quasar-ontmoetingen een of meer van de heldere objecten rechtstreeks uit het gastheerstelsel kunnen werpen. Deze "naakte" quasars zijn dan bestemd om alleen door het universum te dwalen.

De triple quasar-ontdekking biedt astronomen een zeldzame blik op een vroege, en veel chaotischer periode van het universum. Het quasar-trio bevindt zich op ongeveer 10,5 miljard lichtjaren afstand in het sterrenbeeld Maagd [afbeelding]. Dit betekent licht van de quasars die astronomen nu zien uitgezonden toen het universum iets meer dan 3 miljard jaar oud was. Tijdens dat vroege tijdperk was het universum een ā€‹ā€‹veel kleinere ruimte; sterrenstelsels waren ook kleiner en kwamen veel vaker in botsing.

"Quasars worden verondersteld te worden aangedreven door gas dat valt in superzware zwarte gaten," zei Djorgovski. "Dit proces gebeurt heel effectief wanneer sterrenstelsels botsen of fuseren, en we observeren dit systeem op het moment in de kosmische geschiedenis toen dergelijke interacties tussen melkwegstelsels op een hoogtepunt waren."