Det finns en galax inte så långt från vår egen att astronomer var mycket säkra på att formades som ett "X", åtminstone ur radioteleskopets perspektiv. Men en ny, tydligare radioteleskopbild visar att galaxen ser mer ut som en utsträckt klump.
Den bilden, som publicerades 11 juli i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uppvisar decennier långa uppfattningar om galaxen, NGC 326, och stör en långvarig teori om kollisioner mellan supermassiva svarta hål. Det är en produkt från Low-Frequency Array (LOFAR), ett kraftfullt radioteleskop i Nederländerna.
NGC 326 verkade verkligen vara X-formad, skrev författarna till artikeln 11 juli. När forskare studerade galaxens radiosignaturer - de speciella mönstren för radiovågor som en struktur avger - tycktes de visa fyra distinkta lober, benen på X. Det var bevis, tyckte de, om en tidigare jätte kollision mellan två supermassiva svarta hål . Men den nya bilden ger en mer komplicerad bild - en som en svartkollision ensam inte kan förklara.
Här är varför X-formen var en stor sak för forskare i svarthål. Stora galaxer, inklusive vår egen mjölkväg, har supermassiva svarta hål i sina centra, som Live Science tidigare har rapporterat. De svarta hålen, stora som de är, är mestadels för små och långt borta för att se med även de bästa teleskopen. Men astronomer kan känna igen de svarta hålen med sina radiosignaturer. Många supermassiva svarta hål spränger två strålar med materia i rymden, gjorda av material som knappt undkom att falla i tomrummet. Dessa strålar skjuter av i motsatta riktningar vid betydande bråk av ljusets hastighet och skapar långa utstryk av glödande partiklar över rymden, ofta större än deras värdgalaxier, som radioteleskop kan upptäcka.
Men forskare hade länge undrat: När stora galaxer slås samman, kolliderar deras supermassiva svarta hål? Det är en öppen fråga inom astrofysiken om universum har funnits tillräckligt länge för att två supermassiva svarta hål har smällt ihop, skrev författarna till tidningen. När två sådana jättar snubblar in i varandras banor, kan processen att snurra närmare och närmare och sedan så småningom kollidera, ta så många miljarder år att vi aldrig skulle se den i vårt universum.
Men vissa astronomer trodde X-formade galaxer var bevis på att dessa kollisioner hade hänt. Teorin var att någon supermassiv svart hål som producerade två jetstrålar vid något tillfälle slängde in i ett annat supermassivt svart hål, vilket resulterade i ett nytt, större svart hål orienterat på en helt ny axel, enligt författarnas författare. Det nya svarta hålet skulle skjuta sina två strålar i en helt annan riktning, men strålarna från det ursprungliga svarta hålet skulle förbli glödande i rymden och skapa den X-formen.
Denna teori om X-formade galaxer har vissa ganska strikta termer, dock: Det kan inte vara någon utsmetning mellan loberna på jets. De tomma utrymmena måste vara mörka. Det beror på att det svarta hålet skulle ha omorienterats så plötsligt att strålarna inte skulle svänga över det mellanliggande utrymmet och bespruta det med partiklar. Processen från ett yttre perspektiv ser ut som en jetkälla som stängs av precis som en annan slås på på samma plats och sprutar i olika riktningar.
LOFARs nya bild visar att det inte är fallet i åtminstone NGC 326. Utrymmen mellan galaxerna i galaxens "X" är fyllda med glödande partiklar, vilket gör det mer som en klump än en bokstav i alfabetet.
"Vi betonar att en BH-BH-sammanslagning, antingen manifesteras som en abrupt jetorientering eller som en långsammare övergång ... inte utesluts av dessa data," skrev forskarna i tidningen. "Men det är inte längre en nödvändig eller tillräcklig förklaring för den observerade källmorfologin på egen hand."
Med andra ord, svarta hål kan ha gått samman i NGC 326. Men denna mer detaljerade bild visar inte nödvändigtvis detritusen för en sådan sammanslagning. Och om en fusion med svart hål inträffade i NGC 326, kan den sammanslagningen på egen hand inte förklara den form astronomer nu kan se i den delen av rymden.
På vägen, skrev forskarna, kommer astronomer att behöva omvärdera sina antaganden om X-formade galaxer, av vilka NGC 326 var det "prototypiska" exemplet. När astronomer anpassar sig för att sätta Laser Interferometer Space Antenna, eller LISA - den mest känsliga gravitationsvågdetektorn någonsin - i rymden, har vissa tagit fram beräkningar för hur många supermassiva sammanslagningar av svart hål (som ger mycket stora krusningar i rymden) instrumentet bör kunna upptäcka varje år baserat på antalet X-formade galaxer i rymden. Men om NGC 326 inte riktigt är X-formad, kan astronomer lita på att någon av de mer avlägsna är? Det kan vara dags att gå tillbaka till ritbordet för dessa beräkningar.
