Mærkelige stråler crowdsourcet på sociale medier kaster lys over sort hul-belysning

Udløst af et billede uploadet til Twitter, ny forskning tyder på, at lyset produceret af sorte huls tilvækst kan være stærkt nok til at reflektere fra støv, oplyser værtsgalaksen, og skabe lyse og mørke stråler svarende til effekten af ​​crepuskulære stråler på Jorden. Forskningen er publiceret i The Astrophysical Journal Letters.

Når et supermassivt sort hul samler sig, eller "feeds, "om sagen omkring det, den resulterende frigivelse af energi afgiver et intenst lys. Indtil nu, videnskabsmænd troede, at dette lys kun oplyser de dele af en galakse, der falder inden for smalle ioniseringskegler. Men fotografiske beviser for IC 5063 - en radiostærk Seyfert-galakse med en aktiv galaktisk kerne (AGN) - indikerer, at lyset, eller stråler - som videnskabsmænd sammenligner med de crepuskulære stråler, der kastes af skyer, der skjuler solen nær solnedgang - kan være lyse nok til at reflektere fra støv i nærheden, oplyser det meste af galaksen, forårsager skygger fra det sorte hul-ring, eller mørke stråler, ind i mellem.

"Vi tror, ​​vi har fundet beviser på, at der sandsynligvis er støv over hele galaksen, der spreder lys fra det tiltagende sorte hul i galaksens aktive kerne, og at lyset kan oplyse næsten hele galaksen, sagde Peter Maksym, en astronom ved Center for Astrofysik | Harvard &Smithsonian og hovedforfatter på undersøgelsen. "Vi ved, at denne galakse for nylig havde en fusion med en anden galakse, og det kunne sparke støv op overalt. Det er også muligt, at de sorte huls jetfly sparker støv op fra nær kernen."

Ved hjælp af billeder fra Hubble-rumteleskopet, holdet fokuserede på IC 5063 og dens torus - en uset ring af cool, støvet gas omkring det sorte hul - som kan være kilden til lyset og dets stråler.

"Opdagelsen viser, at torus, eller ring, kunne være meget tynd - lyset ser ud til at komme ud næsten overalt. Hvis torusen er stor nok, bliver den ustabil, tyngdekraften og rotationen, der holder det sammen, peger én retning nær det sorte hul og i en anden retning, efterhånden som påvirkninger fra galaksen begynder at blive vigtige. Dette ligner en kæde eller en bøjning, " sagde Maksym. "Det er muligt, at vridningen skaber store nok huller til, at noget af lyset kan skinne igennem, og mens torusen roterer, lysstråler kunne feje gennem galaksen som et fyrtårn stråler gennem tåge. Videnskabeligt set, det viser os noget, der er svært, og normalt umuligt, at se direkte. Dette kan få konsekvenser for enhver, der forsøger at forstå adfærden af ​​supermassive sorte huller og deres miljøer."

I modsætning til de fleste videnskabelige undersøgelser, holdet, der observerer IC 5063's mærkelige stråler samlet på en ejendommelig måde:via crowd sourcing på sociale medier. I december 2019, rumbilledbehandlingsekspert og borgerforsker Judy Schmidt bemærkede mærkelige kegler, mens han behandlede et billede af IC 5063, først spekulerede på, om de var rigtige, og hvis de var, om de var skygger på størrelse med galakse, stjernestrømme, eller noget andet.

"Jeg bemærkede de mørke stråler næsten umiddelbart efter, at jeg havde åbnet filen i Photoshop og begyndte at arbejde på at forbedre dem for at sikre, at det, jeg troede, jeg så, var der. Jeg kunne ikke se dem i arkivminiaturerne eller forhåndsvisningen af ​​den strakte billede i FITS Liberator, sagde Schmidt, tilføjede, at da hun første gang så, hvad der så ud til at være skygger, hun troede, "Det er vel ikke muligt?" I hendes tidligste tweets om fænomenerne, Schmidt spurgte sine følgere, "Er disse kegler, jeg anstrenger mig for at se, ægte?" og "Hvad er de? Dette er en aktiv galakse med et supermassivt sort hul i midten. Kaster den skygger på størrelse med galakse? Eller er det bare stjernestrømme?"

Det tog ikke lang tid for Maksym og andre videnskabsmænd at bemærke tweetet og begynde at komme med formodninger, hvilket til sidst førte til dannelsen af ​​forskerholdet og opdagelsen.

"Judy har et skarpt øje for, hvad der ser mærkeligt ud, hvilken, som i dette tilfælde, kan have vigtige videnskabelige implikationer. I december, hun bemærkede nogle 'mørke stråler', der strækker sig fra kernen i galaksen IC 5063 og tweetede til sine følgere og spurgte, om de kunne være noget interessant, " sagde Maksym, hvis interesse straks blev vakt, da han allerede arbejdede på den samme galakse fra en anden videnskabelig vinkel. "Flere af os kimede ind og begyndte at spekulere på, hvad der kunne forårsage strålerne, og vi havde virkelig ingen idé i starten. Når du læser Twitter-tråden, du kan se, hvordan ideerne udfoldede sig i realtid, og forvandlet til denne virkelig usædvanlige forskning."

Opdagelsen er stadig ny, og videnskabsmænd har ikke alle svarene om støvet og dets eksistens, eller hvad der egentlig forårsager de mørke stråler; det har i stedet, åbnede en helt ny studielinje og spørgsmål, som videnskabsmænd kunne overveje. "Vi ved ikke 100 procent, hvad der foregår; hele denne opdagelse var uventet, " sagde Maksym. "Næste, andre videnskabsmænd vil teste vores konklusioner med nye observationer og modellering, og vi vil begynde at udforske andre måder at se på IC 5063, i andre bølgebånd, og med andre instrumenter. Dette er et projekt, der bare tigger om nye data, fordi det rejser flere spørgsmål, end det besvarer."