Pressemeddelelse

Sort hul stopfodres fra himmelsk skybrud

8. juni 2016

Aldrig før har astronomerne set så voldsomt et 'uvejr' i rummet: En enorm klump af intergalaktiske gasskyer regner ned over det supertunge sorte hul i midten af en kæmpegalakse en milliard lysår fra Jorden. Opdagelsen er gjort med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), og den bliver offentliggjort i tidsskriftet Nature den 9. juni 2016.
For første gang har vi nu direkte bevis for, at tætte kolde gasskyer kan danne sig i den varme intergalaktiske gas, og dumpe ned i hjertet af en galakse. Her viser de nye ALMA observationer, at galaksens centrale supertunge sorte hul fodres med de indfaldende gasser. Det giver også ny viden om, hvordan de supertunge sorte huller vokser, ved den proces, som på engelsk kaldes 'accretion'.

Førhen mente astronomerne, at de supertunge sorte huller langsomt og konstant åd af den varme ioniserede gas i galaksernes egen glorie. De nye observationer med ALMA viser, at når de intergalaktiske vejrforhold er til det, kan de sorte huller også foræde sig i et nedbør af spredte kæmpestore klumper af meget kold gas.

"Selvom det i de seneste år er forudset teoretisk, er dette her et af de første uomtvistelige observationelle beviser for, at der falder kold regn ind og fodrer de supermassive sorte huller," siger Grant Tremblay, som er astronom ved Yale University i New Haven, Cponnecticut, USA. Han er tidligere ESO Fellow og hovedforfatter på den nye videnskabelige artikel. "Det er spændende at tænke på, at vi måske direkte ser dette galakseomspændende skybrud, som falder ind mod et sort hul med en masse, som er omkring 300 millioner gange større end Solens.

Tremblay og resten af forskerholdet brugte ALMA til at kigge ind i en usædvanlig klar hob med omkring 50 galakser. Den kaldes Abell 2597. I midten af hoben findes en stor elliptisk galakse, som meget passende på engelsk kaldes 'Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy'. Imellem alle disse galakser er der en diffus atmosfære af varm ioniseret gas, som tidligere er observeret med NASAs Chandra røntgenteleskopsatellit.

"Denne meget meget varme gas kan hurtigt køles ned, kondensere sig og falde ned, næsten på samme måde som varm fugtig luft i Jordens atmosfære kan danne regnskyer og nedbør," sagde Tremblay. "De nydannede skyer regner så ned på galaksen, hvor de starter stjernedannelse, og fodrer det supertunge sorte hul i midten."

Det er nær midten af denne galakse, at forskerne lige netop så, at dette sker: tre tunge klumper af kold gas snor sig ned mod det supertunge sorte hul i galaksens kerne med en fart på omkring en million kilometer i timen. I hver af skyerne er der materiale, som vejer mere end en million sole, og skyerne er hver dusinvis af lysår i tværmål.

Normalt ville det være svært at finde objekter i denne størrelse i disse enorme kosmiske afstande, selv med ALMAs utrolige opløsningsevne. Det afslører sig alligevel, fordi de kaster "skygger" som er milliarder af lysår lange, i retning imod os her på Jorden[1].

Supplerende data indhentet med National Science Foundation’s Very Long Baseline Array viser, at gasskyerne, som ses med ALMA blot er omkring 300 lysår fra det centrale sorte hul, så de er lige på grænsen til at blive ædt, ihvertfald i astronomisk sammenhæng.

ALMA har kun kunnet skelne tre kolde gasskyer nær det sorte hul, men astronomerne funderer over, om der måske er tusinder af dem i nærheden, så det sorte hul er udsat for et konstant skybrud, som vil kunne holde det i aktivitet i lang tid i fremtiden.

Nu har astronomerne planer om at bruge ALMA til at søge efter disse "regnskyer" i andre galakser, for at kunne afgøre, om disse kosmiske vejrforhold er helt så almindelige, som de nuværende teorier forventer.

Noter

[1] Skyggerne dannes når de tætte gasskyer på vej ind blokerer for en del af den klartlysende baggrund af  lys i millimeterbølgelængder, som udsendes af elektroner i spiralbaner omkring magnetfelterne tæt ved det centrale supertunge sorte hul.

Mere information

Forskningsresultaterne offentliggøres i en artikel med titlen “Cold, clumpy accretion onto an active supermassive black hole”, by Grant R. Tremblay et al., i tidsskriftet Nature den 9. juni 2016.

Forskerholdet består af Grant R. Tremblay (Yale University, New Haven, Connecticut, USA; ESO, Garching, Germany), J. B. Raymond Oonk (ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, the Netherlands; Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), Françoise Combes (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, France), Philippe Salomé (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, France), Christopher O’Dea (University of Manitoba, Winnipeg, Canada; Rochester Institute of Technology, Rochester, New York, USA), Stefi A. Baum (University of Manitoba, Winnipeg, Canada; Rochester Institute of Technology, Rochester, New York, USA), G. Mark Voit (Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA), Megan Donahue (Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA), Brian R. McNamara (Waterloo University, Waterloo, Ontario, Canada), Timothy A. Davis (Cardiff University, Cardiff, United Kingdom; ESO, Garching, Germany), Michael A. McDonald (Kavli Institute for Astrophysics & Space Research, MIT, Cambridge, Massachusetts, USA), Alastair C. Edge (Durham University, Durham, United Kingdom), Tracy E. Clarke (Naval Research Laboratory Remote Sensing Division, Washington DC, USA), Roberto Galván-Madrid (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM, Morelia, Michoacan, Mexico; ESO, Garching, Germany), Malcolm N. Bremer (University of Bristol, Bristol, United Kingdom), Louise O. V. Edwards (Yale University, New Haven, Connecticut, USA), Andrew C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge University, Cambridge, United Kingdom), Stephen Hamer (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, France) , Yuan Li (University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA ), Anaëlle Maury (Laboratoire AIMParis-Saclay, CEA/DSM/Irfu CNRS, University Paris Diderot, CE-Saclay, Gif-sur-Yvette, France), Helen Russell (Institute of Astronomy, Cambridge University, Cambridge, United Kingdom), Alice C. Quillen (University of Rochester, Rochester, New York, USA), C. Megan Urry (Yale University, New Haven, Connecticut, USA), Jeremy S. Sanders (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching bei München, Germany), og Michael Wise (ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, the Netherlands).

­ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, med ESO, US National Science Foundation (NSF) og National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Chile. ALMAs finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), NSF i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og af NINS i samarbejde med Academia Sinica i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

 

Opbygning og drift af ALMA styres af ESO på vegne af medlemstaterne, af National Radio Observatory ved Associated Universities, Inc. på vegne af Nordamerika og af National Astronomical Observatory i Japan på vegne af Østasien. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.

 

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Forskningsartiklen
• Fotos af ALMA

Kontakter

Grant Tremblay
Yale University
New Haven, Connecticut, USA
Tel: +1 207 504 4862
Email: grant.tremblay@yale.edu

Francoise Combes
LERMA, Paris Observatory
France
Email: francoise.combes@obspm.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1618 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.