NASAs Chandra identificerer et underpræstende sort hul

"Vi var nødt til forsigtigt at fjerne røntgengenskin for at afsløre, hvad det sorte huls indflydelse er," sagde medforfatter Paul Nulsen fra Center for Astrofysik | Harvard og Smithsonian. "Vi kunne da se, at det faktisk har ringe effekt på omgivelserne."

Ved hjælp af Chandra fandt holdet, at tætheden af ​​gas nær det sorte hul i centrum af galaksen er meget højere, og gastemperaturerne meget lavere end i områder længere væk. Forskere forventer, at den varme gas opfører sig sådan, når der er ringe eller ingen energitilførsel (som typisk ville komme fra udbrud fra et sort hul) for at forhindre den varme gas i at køle ned og strømme mod midten af ​​klyngen.

"Det gigantiske sorte hul genererer meget mindre varme end de fleste andre i centrene af galaksehobe," sagde medforfatter Lucy Clews fra Open University i Storbritannien. "Dette gør det muligt for den varme gas hurtigt at køle ned og danne nye stjerner og fungerer også som brændstofkilde til det sorte hul."

Forskerne fastslog, at varm gas - svarende til omkring 3.000 gange solens masse om året - afkøles til det punkt, at den ikke længere er synlig i røntgenstråler. Denne hurtige afkøling kan nemt levere nok materiale til de 120 solmasser af nye stjerner, der observeres at dannes i værtsgalaksen hvert år, og de 40 solmasser, der forbruges af det sorte hul hvert år.

Holdet undersøgte også muligheden for, at strålingen fra kvasaren direkte får klyngens varme gas til at køle ned. Dette involverer fotoner af lys fra kvasaren, der kolliderer med elektroner i den varme gas, hvilket får fotonerne til at blive mere energiske, og elektronerne mister energi og køles ned. Holdets undersøgelse viste, at denne type afkøling sandsynligvis forekommer i klyngen, der indeholder H1821+643, men at den er alt for svag til at forklare den store mængde gaskøling, der er set.

"Selvom dette sorte hul kan være underpræsterende ved ikke at pumpe varme ind i sit miljø, vil den nuværende situation sandsynligvis ikke vare evigt," sagde medforfatter Thomas Braben fra University of Nottingham. "Til sidst skulle det hurtige brændstofindtag fra det sorte hul øge styrken af ​​dets jetfly og kraftigt opvarme gassen. Væksten af ​​det sorte hul og dets galakse skulle derefter drastisk bremse."

Et papir, der beskriver disse resultater, er blevet accepteret i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society og er også tilgængelig på arXiv preprint server.

Flere oplysninger: H. R. Russell et al., En kølestrøm omkring lav-rødforskydnings kvasaren H1821+643, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2401.03022

Journaloplysninger: arXiv , Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society

Leveret af NASA