Opdagelse af et døende supermassivt sort hul via et 3000 år langt lysekko

Supermassive sorte huller (SMBH) indtager centrum af galakser, med masser fra en million til 10 milliarder solmasser. Nogle SMBH'er er i en lys fase kaldet aktive galaktiske kerner (AGN).

AGN'er vil til sidst brænde ud, da der er en maksimal massegrænse for SMBH'er; videnskabsmænd har for længst tænkt over, hvornår det vil ske.

Tohoku Universitys Kohei Ichikawa og hans forskergruppe har muligvis opdaget en AGN mod slutningen af ​​dens levetid ved et uheld efter at have fanget et AGN-signal fra Arp 187-galaksen.

Ved at observere radiobillederne i galaksen ved hjælp af to astronomi-observatorier - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og Very Large Array (VLA) - fandt de en jetlob, et kendetegn for AGN.

Imidlertid, de bemærkede intet signal fra kernen, indikerer, at AGN-aktiviteten muligvis allerede er stille.

Efter yderligere analyse af multi-bølgelængde data, de fandt, at alle små AGN-indikatorer var tavse, mens de storstilede var lyse. Dette skyldes, at AGN for nylig er blevet slukket inden for de sidste 3, 000 år.

Når en AGN dør, AGN-funktioner i mindre skala bliver svage, fordi yderligere fotonforsyninger også lukker ned. Men området med ioniseret gas i stor skala er stadig synligt, da det tager omkring 3000 år for fotoner at ankomme til regionens kant. At observere tidligere AGN-aktivitet er kendt som lysekko.

"Vi brugte NASA NuSTAR røntgen-satellit, det bedste værktøj til at observere aktuelle AGN-aktivitet, " sagde Ichikawa. "Det muliggør ikke-detektion, så vi var i stand til at opdage, at kernen er fuldstændig død."

Resultaterne indikerer, at AGN-turn-off sker inden for en 3000-årig tidsskala, og kernen bliver over 1000 gange svagere i løbet af de sidste 3000 år.

Ichikawa, som var medforfatter til et papir til 238 Meeting of the American Astronomical Society, siger, at de vil fortsætte med at efterforske døende AGN'er fremover. "Vi vil søge efter flere døende AGN ved hjælp af en lignende metode som denne undersøgelse. Vi vil også opnå opfølgningsobservationer med høj rumlig opløsning for at undersøge gasindstrømning og -udstrømning, hvilket kan afklare, hvordan nedlukningen af ​​AGN-aktiviteten er sket.