geometrien af ​​nukleare sorte hul-tilvækstskiver

Supermassive sorte huller med millioner eller endda milliarder af solmasser af materiale findes ved kernerne i de fleste galakser, inklusive vores Mælkevej. En torus af støv og gas kredser om det sorte hul (i hvert fald ifølge de fleste teorier) og udstråler i ultraviolet lys, når materiale, der falder mod det sorte hul, opvarmer skiven til millioner af grader. Akkretionsprocessen kan også drive udstødningen af ​​stråler af hurtigt bevægende ladede partikler. Sådanne aktivt tiltagende supermassive sorte huller i galakser kaldes aktive galaktiske kerner (AGN).

Astronomer, der modellerer de fysiske processer i en af ​​disse enorme dynamoer, starter med regionens gasbevægelser og geometri. Gasbevægelserne kan måles ligetil fra emissionsledninger i gassen, typisk optiske linier af brint, der exciteres af uv-strålingen. Hvad angår geometri, simple beregninger anslår, at radius af linjeudsendende gas bør være et par tusinde astronomiske enheder (én AU er Jordens gennemsnitlige afstand fra Solen). Fordi de fleste AGN er for langt væk til at kunne måle så små dimensioner, astronomer er kommet til at stole på teknikken med "efterklangskortlægning". Stråling fra accretion disken er meget variabel. Da det tager tid for UV at bevæge sig fra tilvækstskiven nær det sorte hul ud til den linjeudsendende gas, der er en forsinkelse mellem en begivenhed set i kontinuummet og derefter i brintlinjerne

CfA-astronom Anna Pancoast og et team af hendes kolleger analyserede efterklangskortdata for fire AGN for at studere deres geometrier og, i særdeleshed, volumenet af varm gas kendt for sine hurtige bevægelser, det såkaldte bredlinjeområde, fordi spektrallinjerne har bredder svarende til hele tre tusinde kilometer i sekundet. Forskerne finder geometrien af ​​denne gas, i hvert fald i disse fire AGN, er velbeskrevet som at komme fra tykke skiver, der ses næsten ansigt-på, med median radius fra omkring 1600 AU til 4000 AU, og hver med et sort hul, hvis masse er omkring halvfjerds millioner solmasser (med en estimeret præcision for hver enkelt på omkring 50%). Det nye arbejde lykkedes med at modellere observationerne og fordobler næsten størrelsen af ​​AGN-prøven modelleret med denne teknik. Stikprøven er stadig lille, imidlertid, og flere observationer er ved at blive planlagt.