De kombinerede observationer fra to generationer af røntgen-rumteleskoper har nu afsløret et mere komplet billede af arten af højhastighedsvinde, der udvises fra supermassive sorte huller. Forsker, der analyserer observationer, opdagede, at vindene, der er knyttet til disse sorte huller, kan bevæge sig i alle retninger og ikke kun en smal bjælke, som tidligere antaget. De sorte huller befinder sig i midten af aktive galakser og kvasarer og er omgivet af akkretionsskiver af stof. Sådanne brede ekspansive vinder har potentialet til at påvirke stjernedannelse i hele værtsgalaksen eller kvasaren. Opdagelsen vil føre til revisioner i teorier og modeller, der mere præcist forklarer udviklingen af kvasarer og galakser.
Observationer var af XMM-Newton og NuSTAR røntgen-rumteleskoper af quasaren PDS 456. Observationerne blev kombineret til grafikken ovenfor. PDS 456 er en lys kvasar, der bor i stjernebilledet Serpens Cauda (nær Ophiuchus). Datagrammet viser både en top og et rør i den ellers nominelle røntgenemissionsprofil som vist af NuSTAR-data (lyserød). Toppen repræsenterer røntgenstråleemissioner, der er rettet mod os (dvs. vores teleskoper), mens truget er røntgenoptagelse, der indikerer, at udvisning af vinde fra det supermassive sorte hul er i mange retninger - faktisk en sfærisk skal. Absorptionsfunktionen forårsaget af jern i vinden med høj hastighed er den nye opdagelse.
Røntgenstråler er signaturen for de mest energiske begivenheder i kosmos, men er også produceret fra nogle af de mest føjelige kropper - kometer. Forkanten af en komet som Rosettas P67 genererer røntgenemissioner fra samspillet mellem energiske solioner, der fanger elektroner fra neutrale partikler i kometens koma (gassky). Observationer af et supermassivt sort hul i et kvasar, der er milliarder af lysår væk, involverer dannelsen af røntgenstråler i langt større skala ved vinde, der åbenbart har indflydelse på en galaktisk skala.
Undersøgelsen af stjernedannende regioner og udviklingen af galakser har fokuseret på virkningen af chokbølger fra supernovahændelser, der forekommer gennem en galakas levetid. Sådanne chokbølger udløser sammenbrud af gasskyer og dannelse af nye stjerner. Denne nye opdagelse ved hjælp af de to indsatser fra to rumteleskophold giver astrofysikere ny indsigt i, hvordan dannelse af stjerne og galakse finder sted. Supermassive sorte hul, i det mindste tidligt i dannelsen af en galakse, kan påvirke stjernedannelse overalt.
Både ESA byggede XMM-Newton og NuSTAR X-Ray rumteleskop, en SMEX-klasse NASA-mission, bruger optiske forekomst af græsning, ikke glas (brydning) eller spejle (reflektion) som i konventionelle synlige lysteleskoper. Røntgenstrålernes forekomstsvinkel skal være meget lav, og følgelig forlænges optikken ud på en 10 meter (33 fod) stamme i tilfælde af NuSTAR og over en stiv ramme på XMM-Newton.
ESA-bygget XMM-Newton blev lanceret i 1999, et ældre generations design, der brugte en stiv ramme og struktur. Det var nødvendigt med al frigørelsesvolumen og løftekapacitet for Ariane 5-lanceringskøretøjet for at sætte Newton i bane. Det nyeste røntgen-teleskop - NuSTAR - drager fordel af flere års teknologiske fremskridt. Detektorerne er mere effektive og hurtigere, og den stive ramme blev erstattet med en kompakt fagværk, som krævede hele 30 minutter at installere. Følgelig blev NuSTAR lanceret på en Pegasus-raket, der var piggybacked på en L-1011, et markant mindre og billigere udskytningssystem.
Så nu leveres disse observationer effektivt til teoretikere og modellerere. Dataene er som en ny ingrediens i det dej, hvorfra en galakse og stjerner dannes. Modellerne af galakse- og stjernedannelse vil forbedre sig og vil mere præcist beskrive, hvordan kvasarer med deres aktive supermassive sorte huller overgår til mere stille, galakser som vores egen Mælkevej.
Reference:
