Billedkredit: CfA
Astronomer har fundet en fjern galakse med en kerne, der er formet som en forvridd pandekage omkring dens centrale supermassive sorte hul. Dette adskiller sig fra de fleste sorte huller, der kanaliserer udstrømningen til en tynd, hurtigt bevægende jet.
Mens en persons form kan påvirkes af pandekager, især hvis du spiser for mange, forventer du måske ikke, at det samme er tilfældet i en kosmisk skala. Som det viser sig, i det mindste for Circinus-spiralgalaksen, kan en pandekage forme en hel galaktisk kerne. Astronom Lincoln Greenhill (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) og kolleger har fundet direkte bevis for en ”pandekage” af gas og støv i centrum af Circinus - en tynd, snoet disk omkring galakens centrale, supermassive sorte hul.
Denne disk forme galakseens kerne. Det skygger forskellige regioner fra ”blænden” i det sorte hul, en blænding skabt af glødet af akkrediterende gas. Og når noget af dette materiale sprænges væk fra det sorte hul, som ved stråling, kanaliserer disken det og efterlader skyggede regioner i relativ fred. Denne idé står i modsætning til den herskende visdom om, at skygger og udstrømninger er forårsaget af store, tykke "donuts" af støv og gas.
”Vi fangede Circinus-galaksen og dens sorte hul rødhåndede,” sagde Greenhill. ”De fleste astronomer mener, at midten af en aktiv galakse har en udstrømning styret og kanaliseret af en donutformet torus af støv og gas. Vores detaljerede radiobilleder viser, at den skyldige er en skæv disk. Og hvis det er tilfældet for Circinus-galaksen, kan det samme være tilfældet for andre aktive galakser. ”
Greenhill og hans med astronomer identificerede disken ved hjælp af Australia Telescope Long Baseline Array, som er et netværk af radioteleskoper 600 miles over. Kun radioafbildning kan direkte afsløre sådanne små strukturer inde i galaktiske kerner. Især Circinus-disken er så dybt begravet i et virvar af stjerner, gas og støv, at intet optisk teleskop kan registrere det. De vurderer, at disken indeholder masse nok til at danne måske så mange som 400.000 stjerner som vores Sol, hvis den fik en chance.
Det australske array opsamlede mikrobølgesignaler fra skyer, der er rige på vanddamp inden for både den skæve kant-på-disk og udstrømningen. Placeringen og hastigheden af skyerne giver stærkt bevis for, at disken kanaliserer det udkastede materiale i to brede kegler, der strækker sig over og under det galaktiske plan.
"Vandmaskere er blevet observeret i vidvinklet udstrømning i stjernedannelsesregioner inden for vores Galaxy, men dette er første gang, de er observeret forbundet med nuklearregionen i en aktiv galakse," sagde Simon Ellingsen (University of Tasmania) , en medforfatter til undersøgelsen. ”Disse observationer er også de første, der viser, at denne vidvinkeludstrømning stammer inden for ca. en tredjedel af et lysår fra den galaktiske kerne.”
Et sort hul er en massiv genstand, der er så kompakt og med et så kraftigt tyngdefelt, at intet kan undslippe dens trækning en gang forbi det sorte huls begivenhedshorisont. Materiale kan og undgår imidlertid at slippe ud fra regioner nær det sorte hul på grund af strålingstryk og ineffektivitet i tiltrædelsesstrømmen blandt andet. Det udstrømmende materiale bærer vinkelmoment væk, hvilket tillader, at den resterende sag falder ned i det sorte hul. Det sorte hul i Circinus præsenterer en skarp kontrast til andre supermassive sorte huller, hvis udstrømning kanaliseres i lange, smalle stråler af materiale, der sprænger ud fra den galaktiske kerne.
”I midten af Circinus-galaksen ser vi et sort hul, der sprøjter ud gas og støv i en bred sprøjte som dampskyer fra et damplokomotiv. Dette giver os et paradoks. Røntgenstråling fra kernen i Circinus - stråling drevet af det sorte hul - er lige så intens som for sorte huller i andre aktive galakser. På den måde ser det sorte hul fra Circinus ud til at være typisk. Mens andre sorte huller driver smalle relativistiske stråler af plasma, driver det sorte Circinus imidlertid en forholdsvis mild vind - en der kan understøtte dannelsen af delikate molekyler og støv, ”sagde Greenhill.
Greenhill og hans kolleger planlægger at fortsætte med at studere kernen i Circinus-galaksen for at undersøge den mekanisme, der er ansvarlig for at generere udstrømningen.
Original kilde: CfA News Release
