Jetfly og vinde fra galaksekerner ser ud til at dele en fælles årsag

Astronomer har en grov forståelse af, hvordan galakser udsender jetfly fra deres kerner. Galaksekerner blæser også vinde af ioniseret gas ud, som forskere mangler en generel forklaring på. SRON-astronomer har nu fundet en sammenhæng mellem jetfly og vind, antyder magnetiske felter som en almindelig årsag. Undersøgelsen er publiceret i Astronomi og astrofysik .

Astronomer formoder, at hver galakse rummer et supermassivt sort hul i sin kerne, ligesom det nyligt fotograferede sorte hul i M87. Med en masse på over 1 million sole, disse sorte huller spiller en nøglerolle i galaksernes udvikling. Nogle sorte huller opsluger enorme mængder stjernestøv og gas fra deres værtsgalakser. De såkaldte aktive galaktiske kerner (AGN) spytter noget af det materiale, der falder på dem, ud i form af jetfly og vind. Astronomer har en ret etableret idé om mekanismen bag jetfly, men vindene forbliver et mysterium.

Fælles mekanisme

Magnetiske felter er vigtige spillere i en lang række objekter i universet. I AGN, magnetfeltet driver stråler af relativistiske partikler i modsatte retninger langs det sorte huls rotationsakse (se figur 1). SRON-astronomerne Missagh Mehdipour og Elisa Costantini har nu fundet en sammenhæng mellem jetfly og vind, foreslår en fælles drivmekanisme.

Der viser sig at være en omvendt sammenhæng mellem radioemissionen fra strålen og mængden af ​​gas i AGN's vind langs vores sigtelinje (se figur 2). Afhængigt af det sorte huls spin og magnetfeltets konfiguration, den udstrømmende kraft fordeles forskelligt til strålen og vinden. En kraftigere jet betyder en svagere vind, og omvendt (se figur 3). Resultaterne tyder på, at ligesom jetfly, vinde er magnetisk drevet. Mehdipour og Costantini bekræftede dette ved at udelukke andre mulige mekanismer for den observerede korrelation.

Røntgen- og radiosynergi

SRON-forskerne brugte XMM-Newton-observationer til at se, hvordan vinden ændrer formen af ​​røntgenspektret fra AGN langs vores synslinje. Dette gjorde det muligt for dem at udlede parametrene for vinden, især mængden af ​​gas i det langs vores synsfelt. De brugte radiomålinger fra litteraturen til at beregne styrken af ​​jetflyene og modellerede alle data med SPEX-koden – udviklet på SRON af Jelle Kaastra og hans team.

"Til vores undersøgelse, AGN skulle lyse kraftigt nok i røntgenstråler og have en gunstig hældningsvinkel, " siger Mehdipour. "Det betyder, at vi endte med seksten AGN i vores prøve. Selvom vores opdagede korrelation er statistisk signifikant med en sandsynlighed for ingen korrelation meget mindre end 1 procent, en større prøve er ønskelig for en mere generel karakterisering. Fremtidige røntgenteleskoper, især Athena, vil gøre os i stand til at registrere vinden i svagere AGN. Dette ville øge stikprøvestørrelsen og gøre vores konklusion stærkere."