Pressemeddelelse

Supertunge sorte huller æder kosmiske vandmænd

ESOs instrument MUSE opdager en ny måde at fodre sorte huller på

16. august 2017

Nogle galakser har lange tentakler af gas og nyfødte stjerner, og de har fået øgenavnet 'vandmandgalakser'. Noget af gassen kan slippe ind og fodre de supertunge sorte huller, som lurer i centeret af galakserne, og der får de galaksekernerne til at blusse voldsomt op. Det er observationer af 'vandmandgalakser' med ESOs Very Large Telescope, som har afsløret denne hidtil ukendte måde at fodre de supertunge sorte huller på, og forskningsresultaterne offentliggøres idag i tidsskriftet Nature.

Et hold astronomer, ledet af italienske forskere har brugt instrumentet MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) på Very Large Telescope (VLT) ved ESOs Paranalobservatorium i Chile til studier af, hvordan gasser kan strippes væk fra galakser. De har koncentreret sig om ekstreme eksempler på 'vandmandsgalakser' (jellyfish galaxies) i nære galaksehobe. Galaksetypen har navn efter de bemærkelsesværdige lange "tentakler" af stof, som strækker sig titusinder af lysår ud fra galaksernes skive [1][2].

Vandmandgalaksernes tentakler dannes i galaksehobene ved en proces, som kaldes ram pressure stripping. Deres gensidige tyngdekræfter får galakser til at falde med stor fart ind i galaksehobene, og her møder de en varm og tæt gas, som fungerer som modvind. Vinden presser lange haler af gasser ud fra den indfaldende galakseskive, og sætter samtidig stjernedannelse igang i halerne og i galaksen.

Seks ud af de syv vandmandsgalakser, som er undersøgt, huser et supertungt sort hul

i centeret, og det æder af den omgivende gas[3]. Det er en uventet høj procentdel. Blandt galakser generelt er det mindre end én af ti.

"Den stærke forbindelse imellem ram pressure stripping og aktive sorte huller er ikke noget, vi har forudset, og det er aldrig blevet rapporteret tidligere," sagde holdleder Bianca Poggianti fra INAF-Astronomical Observatory fra Paduva i Italien. "Det ser ud som om det centrale sorte hul bliver fordret fordi noget af gassen når ind til centeret istedet for at blive slynget væk."

Det har længe været et spørgsmål hvorfor kun en lille del af de supertunge sorte huller i centrene af galakser er aktive. Supertunge sorte huller findes i næsten alle galakser, så hvorfor er kun nogle få af dem i færd med at samle stof ind, så de skinner så klart? De nye resultater foreslår en hidtil ukendt mekanisme til fodring af sorte huller.

Yara Jaffé, som er er ESO fellow, og som har bidraget til artiklen, forklarer betydningen: "Disse MUSE observationer antyder en ny mekanisme hvor gas kan blive trukket ind i nabolaget til et sort hul. Resultatet er vigtigt, fordi det giver os en nu brik i et puslespil til bedre forståelse af forbindelserne imellem de supertunge sorte huller og de galakser, som de bor i."

De nuværende observationer er en del af et meget mere omfattende studium af mange flere vandmandsgalakser.

"Oversigtsarbejdet her vil, når det er færdigt, afsløre hvor mang gasrige galakser, som trænger ind i galaksehobe, som gennemgår en periode med forøget aktivitet i deres kerner, og også hvilke det sker for," slutter Pogglanti. "Det har længe været svært for os astronomer at forstå, hvordan galakser dannes og ændres i Universet mens det udvider og udvikler sig. Vandmandsgalakserne er en nøgle til forståelsen af galakseudvikling, fordi vi her ser galakser midt i en dramatisk forandringsproces."

Noter

[1] Indtil nu er der fundet lige godt og vel 400 vandmandsgalakser.

[2]Resultaterne er indhøstet som en del af et observationsprogram med titlen GASP (GAs Stripping Phenomena in galaxies with MUSE), som er et af ESOs store programmer. Formålet er at undersøg hvor, hvordan og hvorfor gasser kan slippe væk fra galakserne. GASP indsamler dybe og detaljerede MUSE-data for 114 galakser i forskellige omgivelser; og især vandmandsgalakser. Observationerne er stadig igang.

[3] Det er kendt, at næsten alle, hvis ikke hver eneste galakse indeholder et supertungt sort hul i centeret. De er imellem nogle få millioner og få milliarder gange tungere end vores Sol. Når et sort hul trækker stof ind i sig fra omgivelserne, udsender det elektromagnetisk stråling, og det er årsagen tin nogle af de mest energirige fænomener i astrofysikken - det, som kaldes aktive galaksekerner (AGN).

[4] Forskerholdet undersøgte også den alternative forklaring; at den centrale aktive galaksekerne aktivt skulle bidrage til at strippe gas fra de andre galaker, men det anses for at være mindre sandsynligt. Inde i galaksehoben befinder vandmandsgalakserne sig i et område, hvor den varme og tætte intergalaktiske gas har stor sandsynlighed for at danne de lange tentakler. Det mindsker sandsynligheden for, at årsagen er AGN aktivitet. Derfor er der større sandsynlighed for at ram pressure udløser de aktive galaksekerner end omvendt.

Mere information

Forskningsresultaterne er offentliggjort i en artikel med titlen “Ram Pressure Feeding Supermassive Black Holes” by B. Poggianti et al., i tidsskriftet Nature den 17. august 2017.

Forskerholdet består af B. Poggianti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), Y. Jaffé (ESO, Chile), A. Moretti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), M. Gullieuszik (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), M. Radovich (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), S. Tonnesen (Carnegie Observatory, USA), J. Fritz (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Mexico), D. Bettoni (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), B. Vulcani (University of Melbourne, Australien; INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), G. Fasano (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italien), C. Bellhouse (University of Birmingham, UK; ESO, Chile), G. Hau (ESO, Chile) and A. Omizzolo (Vatican Observatory, Vaticanstaten).

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 ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

 

Links

• Artiklen i Nature
• Fotos af VLT
• Fotos af MUSE
• Flere detaljer om GASP (GAs Stripping Phenomena in galaxies with MUSE) programmet

Kontakter

Ole J. Knudsen
ESON-Danmark, Stellar Astrophysics Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: 8715 5945
Mobil: 4059 4520
Email: eson-denmark@eso.org

Bianca Poggianti
INAF-Astronomical Observatory of Padova
Padova, Italy
Tel: +39 340 7448663
Email: bianca.poggianti@oapd.inaf.it

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

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1725 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.