Tumultuøse galaksefusioner bedre til at tænde for sorte huller

En ny undersøgelse af forskere ved University of Colorado Boulder finder, at voldsomme nedbrud kan være mere effektive til at aktivere sorte huller end mere fredelige fusioner.

Når to galakser støder sammen, de supermassive sorte huller, der sidder i deres centre, smadrer også sammen. Men før de gør det, disse galakser flimrer ofte videre, absorberer enorme mængder gas og støv og producerer en lys skærm kaldet en Active Galactic Nucleus (AGN).

Men ikke alle fusioner skabes lige. I nogle sådanne ægteskaber, kun ét sort hul bliver aktivt, mens i andre, begge gør.

Forskerholdet ledet af CU Boulders Scott Barrows opdagede, at enkeltaktiveringer synes at forekomme oftere i fusioner, hvor galakserne er uoverensstemmende - eller når den ene galakse er enorm og den anden ringe.

Når skæve galakser slutter sig, "fusionen er mindre voldelig, og det fører til, at mindre gas og støv falder ned på de sorte huller, " sagde Barrows, en postdoktoral forskningsmedarbejder i Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA). "Og jo mindre materiale du har falder ned på de sorte huller, jo mindre sandsynlighed er der for, at to af dem bliver AGN'er."

Forskerne præsenterede deres resultater i dag på en pressebriefing på det 232. møde i American Astronomical Society, der løber fra 3-7. juni i Denver, Colorado.

Barrows og hans kolleger brugte data indsamlet af Chandra X-ray Observatory til systematisk at scanne nattehimlen for signaturer af AGN'er. De opdagede fusioner i gang ved at lede efter "offset galakser, " eller galakser med en enkelt AGN, der sidder væk fra centrum af galaksen. En sådan mangel på symmetri tyder på, at et andet supermassivt sort hul, som ikke er tændt, måske gemmer sig i nærheden.

Barrows og hans kolleger samlede derefter en prøve på 10 forskudte galakser og sammenlignede den prøve med galakser med et par AGN'er.

Resultaterne var stærke:Ni ud af de 10 galakser med kun et aktivt sort hul kom fra skæve fusioner, eller tilfælde, hvor den ene galakse var mere end fire gange så stor som den anden. To tredjedele af galakser med to aktive sorte huller, i modsætning, oplevede sammenstød mellem næsten ligeværdige.

Barrows forklarede, at når galakser af nogenlunde samme størrelse mødes, deres sorte huller udøver enorme gravitationskræfter på hinanden. De kræfter, på tur, sende skyer af gas og støv, der regner ind i de sorte huller.

"Det er disse drejningsmomenter, der udvinder energi fra gassen og støvet, lader det falde ind i kernen af ​​det sorte hul, " sagde Barrows. I uoverensstemmende fusioner, "du har simpelthen mindre kræfter, der udøves på gassen og støvet i hver galakse."

Holdet fandt ingen rim eller grund til, hvilket sort hul aktiveres under en uoverensstemmende fusion. I nogle tilfælde, Barrows sagde, det var det større sorte hul. I andre tilfælde, den mindre. Næste, han og hans kolleger vil fokusere på, hvordan sammensmeltningen af ​​to sorte huller påvirker galakserne selv, herunder hvordan de skaber og ødelægger stjerner.