Forskere fanger supermassivt sort hul burping - to gange

Et team ledet af CU Boulder -forskere har fanget et supermassivt sort hul i en fjern galakse, der snakker gas og derefter "burper" - ikke én gang, men to gange.

CU Boulder adjunkt Julie Comerford, der ledede undersøgelsen, sagde, at det supermassive sorte hul under undersøgelse ser ud til at have bøjet - hovedsageligt sprængt ud stråler med skarpt lys fra den gas, det indåndede - to gange i løbet af omkring 100, 000 år. Selvom astronomer har forudsagt, at sådanne objekter kan flimre til og fra som følge af gastilførselshændelser, dette er en af ​​de få gange, man er blevet fanget i handlingen.

Supermassive sorte huller - som er millioner af gange tungere end vores sol og menes at være kernen i stort set alle galakser - er som almindelige sorte huller på grundlæggende måder:Regioner med så stærke tyngdekraftseffekter, at intet, ikke engang lys, kan flygte. Men når områderne omkring supermassive sorte huller udsender lys som følge af fodringsepisoder, de er kendt som kvasarer, sagde Comerford fra CU Boulders afdeling for astrofysiske og planetariske videnskaber.

"Vi ser dette objekt fest, burp og lur, og derefter fest, burp og lur igen, hvilken teori havde forudsagt, "sagde hun." Heldigvis vi observerede tilfældigt denne galakse i et øjeblik, hvor vi tydeligt kunne se begge begivenheder. "

Et papir om emnet blev offentliggjort i en nylig udgave af The Astrofysisk Journal . Comerford præsenterede holdets resultater i en pressemøde den 11. januar på det 231. møde i American Astronomical Society, der blev afholdt 8.-12. januar i Washington D.C.

Galaksen under undersøgelse, kendt af forskerne som J1354, er omkring 900 millioner lysår fra Jorden. Til sammenligning, et lysår er cirka seks billioner miles.

Holdet brugte observationer fra to rumteleskoper-Hubble-rumteleskopet og Chandra røntgenobservatoriet-samt W.M. Keck -observatoriet i Mauna Kea, Hawaii, og Apache Point -observatoriet nær Sunspot, Ny mexico. Apache Point -anlægget ejes af Astrophysical Research Consortium, en gruppe på 10 amerikanske forskningsinstitutioner, der omfatter CU Boulder.

Så hvorfor havde det sorte hul to separate måltider? Svaret ligger i en ledsagende galakse, der er forbundet med J1354 af strømme af stjerner og gas, sagde Comerford. Teamet konkluderede, at materiale fra ledsagegalaksen hvirvlede ind i midten af ​​J1354 og derefter blev spist af det supermassive sorte hul.

Comerford sagde, at teamet observerede en restemission syd for midten af ​​galaksen, der indikerede, at der var et festligt begivenhed i sort hul for cirka en million år siden. Mod nord så de en sløjfe af gas, der signalerede det nyere burp.

Chandra-observatoriet hentede store mængder røntgenemissioner fra J1354, viser støv og gas blev opvarmet til millioner af grader, da materialet faldt mod midten af ​​det supermassive sorte hul. Røntgenspektret viser, at det supermassive sorte hul ligger i et tungt slør af støv og gas, sagde Comerford.

"Denne galakse fangede os virkelig, "sagde CU Boulder doktorand Rebecca Nevin, en medforfatter af et studie, der brugte data fra Apache Point til at se på lysets hastigheder og intensiteter fra gassen og stjernerne i J1354. "Vi var i stand til at vise, at gassen fra den nordlige del af galaksen var i overensstemmelse med en fremadgående kant af en stødbølge, og gassen fra syd var i overensstemmelse med en ældre kvasarudstrømning. "

Selv vores Mælkevejs galakse har haft mindst et burp, sagde Comerford. I 2010 opdagede et andet forskerhold en mælkevejsbælke ved hjælp af observationer fra det kredsløbende Fermi gammastråleobservatorium til at se på galaksekanten på. Astronomer så gasstråler kaldet "Fermi-bobler", der skinner i gammastråle- og røntgenpartierne af det elektromagnetiske spektrum.

"Det er den slags bobler, vi ser efter en fodring med et sort hul, "sagde Comerford.

Andre medforfattere af det nye studie inkluderer postdoktorer Scott Barrows og Francisco Muller-Sanchez fra CU Boulder, Professor Jenny Greene fra Princeton University, Professor David Pooley fra Trinity University, Daniel Stern fra Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og professor Fiona Harrison fra California Institute of Technology.