天文學家在三個星系的泰坦尼克號碰撞中發(fā)現了三個巨大的黑洞。包括錢德拉X射線天文臺和其他NASA太空望遠鏡在內的數個天文臺都捕捉到了這一不尋常的系統(tǒng)。

弗吉尼亞費爾法克斯喬治梅森大學的Ryan Pfeifle說：“當時我們只是在尋找黑洞，但是通過我們的選擇技術，我們偶然發(fā)現了這個驚人的系統(tǒng)。”在天體物理學雜志描述了這些結果。“這是迄今發(fā)現的這樣的三重系統(tǒng)，可以有效地喂入超大質量黑洞。”

該系統(tǒng)被稱為SDSS J084905.51 + 111447.2(簡稱SDSS J0849 + 1114)，距地球十億光年。

為了發(fā)現這種罕見的黑洞三連環(huán)，研究人員需要結合地面和太空望遠鏡的數據。首先，斯隆數字天空測量(SDSS)望遠鏡對SDSS J0849 + 1114進行了成像，該望遠鏡用來自新墨西哥州的光學光掃描了大片天空。在參與名為“銀河動物園”項目的公民科學家的幫助下，它被標記為碰撞星系系統(tǒng)。

然后，來自NASA的廣域紅外測量瀏覽器(WISE)任務的數據顯示，在銀河合并的一個階段中，預計會有多個黑洞迅速進入，該系統(tǒng)在紅外光中發(fā)出強烈的光芒。為了追蹤這些線索，天文學家隨后轉向錢德拉和亞利桑那州的大型雙筒望遠鏡(LBT)。

錢德拉的數據揭示了X射線源(表明黑洞正在消耗物質的明顯信號)在合并中每個星系的明亮中心，科學家們正好希望存在超大質量黑洞。錢德拉和美國宇航局的核光譜望遠鏡陣列(NuSTAR)也發(fā)現了證據，其中一個黑洞周圍有大量的氣體和塵埃，這是合并黑洞系統(tǒng)的典型特征。

加州大學河濱分校的克里斯蒂娜·曼薩諾·金(Christina Manzano-King)說：“光譜中包含了大量有關銀河系的信息。”“它們通常用于識別活躍積聚的超大質量黑洞，并且可以反映出它們對它們所居住的星系的影響。”

很難找到三重態(tài)的超大質量黑洞的原因之一是，它們很可能被氣體和灰塵所覆蓋，從而擋住了大部分光線。來自WISE的紅外圖像，來自LBT的紅外光譜和來自Chandra的X射線圖像繞過了這個問題，因為紅外和X射線比氣體更容易穿透氣體云。

Pfeifle說：“通過使用這些主要的天文臺，我們找到了識別三重超大質量黑洞的新方法。每臺望遠鏡都為我們提供了有關這些系統(tǒng)正在發(fā)生什么的不同線索。”“我們希望擴大工作范圍，以使用相同的技術找到更多的三元組。”

同樣是喬治·梅森(George Mason)的合著者Shobita Satyapal說：“雙黑洞和三黑洞極為罕見，但這種系統(tǒng)實際上是星系合并的自然結果，我們認為這是星系如何生長和演化的。”

三個超大質量黑洞的合并行為不只是一對。當有三個這樣的黑洞相互作用時，一對應該比單獨兩個時更快地合并到更大的黑洞中。這可能是解決稱為“最終差距問題”的理論難題的方法，在該難題中，兩個超大質量黑洞可以在彼此相隔數光年的時間內接近，但由于能量過多，需要一些額外的向內合并他們進入軌道。如SDSS J0849 + 1114中所述，第三個黑洞的影響最終將它們融合在一起。

計算機模擬表明，碰撞星系中的超大質量黑洞對中有16%將在合并之前與第三個超大質量黑洞相互作用。這樣的合并將通過稱為引力波的時空產生漣漪。這些波的頻率將低于美國國家科學基金會的激光干涉儀重力波天文臺(LIGO)和歐洲處女座引力波探測器所能檢測到的頻率。但是，通過脈沖星的無線電觀測以及未來的太空觀測站(例如歐洲航天局的激光干涉儀太空天線(LISA))可以檢測到它們，該系統(tǒng)將探測高達一百萬個太陽質量的黑洞。