Cygnus A:Ricocheting sort hul jet opdaget af Chandra

En rikochetterende jet, der sprænger fra et kæmpe sort hul, er blevet fanget af NASAs Chandra X-ray Observatory, som rapporteret i vores seneste pressemeddelelse. I dette sammensatte billede af Cygnus A, Røntgenbilleder fra Chandra (rød, grøn, og blå, der repræsenterer lav, mellem- og højenergi røntgenstråler) kombineres med en optisk visning fra Hubble-rumteleskopet af galakser og stjerner i samme synsfelt. Chandras data afslører tilstedeværelsen af ​​kraftige stråler af partikler og elektromagnetisk energi, der er skudt ud fra det sorte hul. Jetflyet til venstre er ramt ind i en væg af varm gas, derefter rikochetteret for at slå hul i en sky af energiske partikler, før den kolliderer med en anden del af gasvæggen.

En mærket version beskriver de vigtigste funktioner beskrevet ovenfor. Hovedfiguren viser placeringen af ​​det supermassive sorte hul, jetflyene, det punkt, at strålen til venstre rikochetterede fra en væg af intergalaktisk gas ("hotspot E"), og det punkt, hvor strålen så ramte den intergalaktiske gas en anden gang ("hotspot D"). Indsatsen indeholder et nærbillede af hotspots til venstre og hullet udstanset af den reboundende jet, som omgiver hotspot E. Billedet i det indsatte kombinerer røntgenstråler fra alle tre energiområder for at give den største følsomhed til at vise fine strukturer såsom hullet.

Hullet er synligt, fordi den studsende jets vej mellem hotspots E og D er næsten direkte langs sigtelinjen til Jorden, som vist af den skematiske figur, der viser synet af Cygnus A fra oven. Et lignende tilbageslag af jetflyet fandt sandsynligvis sted mellem hotspots A og B, men hullet er ikke synligt, fordi stien ikke er langs Jordens sigtelinje.

Cygnus A er en stor galakse, der sidder i midten af ​​en klynge af galakser omkring 760 millioner lysår fra Jorden. Et supermassivt sort hul i centrum af Cygnus A vokser hurtigt, da det trækker materiale, der hvirvler rundt om det, ind i dets gravitationsgreb. Under denne proces, noget af dette materiale omdirigeres væk fra det sorte hul i form af smalle stråler, eller jetfly. Sådanne jetfly kan i væsentlig grad påvirke, hvordan galaksen og dens omgivelser udvikler sig.

I en dyb observation, der varede 23 dage, videnskabsmænd brugte Chandra til at skabe et meget detaljeret kort over både jetflyene og den intergalaktiske gas, som de brugte til at spore jetflyenes vej fra det sorte hul. Strålen til venstre udvidede sig efter rikochettering og skabte et hul i den omgivende sky af partikler, der er mellem 50, 000 og 100, 000 lysår dyb og kun 26, 000 lysår bred. For kontekst, Jorden ligger omkring 26, 000 lysår væk fra centrum af Mælkevejsgalaksen.

Forskerne arbejder på at bestemme hvilke former for energi - kinetisk energi, varme eller stråling - strålen bærer. Strålens sammensætning og energityperne bestemmer, hvordan strålen opfører sig, når den rikochetterer, såsom størrelsen af ​​det hul, det skaber. Teoretiske modeller af strålen og dens interaktioner med omgivende gas er nødvendige for at drage konklusioner om strålens egenskaber.

Energi produceret af jetfly fra sorte huller kan opvarme intergalaktisk gas i galaksehobe og forhindre den i at afkøle og danne et stort antal stjerner i en central galakse som Cygnus A. Således, at studere Cygnus A kan fortælle forskerne mere om, hvordan jetfly fra sorte huller interagerer med deres omgivelser.

Disse resultater blev præsenteret på det 233. møde i American Astronomical Society-mødet i Seattle, WA, i en undersøgelse ledet af Amalya Johnson fra Columbia University i New York. NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, administrerer Chandra-programmet for NASA's Science Mission Directorate i Washington. Smithsonian Astrophysical Observatory i Cambridge, Massachusetts, kontrollerer Chandras videnskab og flyveoperationer.