Forskere finder ud af, hvorfor et supermassivt sort hul ser ud til at bevæge sig

Forskere antager ofte, at massive galakser er vært for supermassive sorte huller (SMBH'er) i deres kerner. I de seneste år, observatører har søgt efter galakser, der kan indeholde en SMBH, der er forskudt fra sin ligevægtsposition. Blandt scenarierne, der kan forårsage en sådan forskydning, er sammenlægningen af ​​to SMBH'er eller eksistensen af ​​et binært par af SMBH'er, og at finde et eksempel ville give astronomer information om galaksernes udvikling og hyppigheden af ​​dannelsen og fusionerne af denne type objekter.

En af kandidaterne til en fordrevet SMBH er den gigantiske elliptiske galakse M87, som indeholder en af ​​de nærmeste og mest undersøgte galaktiske kerner (AGN). Tidligere undersøgelser af forskydningen af ​​SMBH af M87 gav modstridende resultater. Men en ny undersøgelse af Elena López Návas, en studerende ved University of La Laguna, har produceret nye data, der tyder på, at SMBH i denne galakse er i sin ligevægtsposition, og at de tidligere fundne forskydninger skyldtes variationer i centrum for lysproduktion, "fotocentret" forårsaget af udbrud fra dets relativistiske jet, en strøm af materiale udstødt fra nær overfladen af ​​det sorte hul med hastigheder tæt på lysets hastighed.

For at udføre denne forskning, det var nødvendigt at analysere et stort antal billeder i høj opløsning af M87 taget på forskellige tidspunkter og med forskellige instrumenter på NASA/ESA Hubble Space Telescope (HST) og på ESA's Very Large Telescope (VLT) (Cerro Paranal, Chile).

"I vores arbejde vi har konstateret, at SMBH har været i en meget stabil position i de sidste 20 år. Det, der har ændret sig, er centrum for lysproduktion, fotocentret, "" forklarer López, forfatteren til denne undersøgelse, som netop er blevet offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

"Som et resultat af det, vi har fundet, vi indså, at billederne, der så ud til at vise en forskydning af galaksens centrum, blev taget i en epoke, hvor M87 havde et stort udbrud, som kunne måles over hele det elektromagnetiske spektrum, " siger Almudena Prieto Escudero, medforfatter til artiklen og en forsker ved Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Dette udbrud fandt sted mellem årene 2003 og 2007 i en knude i jetflyet kendt som HST-1, den tætteste knude på kernen i M87. Mens dette udbrud varede, denne knude øgedes i lysstyrke så meget, at den endda overstrålede selve kernen.

"En tidsserieanalyse af forskydningerne af galaksens centrum viser, at dette udbrud er relateret til ændringen i fotocentrets position, " forklarer astrofysikeren. "Men bagefter, fotocentret og kernen var på samme sted, så vi udledte, at kernen og det sorte hul altid var på samme sted, som er det potentielle minimum i centrum af galaksen."

Disse nye data har inspireret stor interesse i det astrofysiske samfund, fordi at studere positionen af ​​SMBH i M87 er afgørende for at forstå galaksens udvikling, og til analyse af jetfly i andre AGN'er. "Ud over, denne forskning minder os om, at vi skal være meget forsigtige, når vi studerer variable kilder, der viser uregelmæssigheder, såsom dette enorme jetfly, " siger Lopez, som nu arbejder med en uddannelsesforskningskontrakt på IAC.