Bekymret for, hvordan du skal fodre dit sorte hul, når det vokser op og bliver stort? Vær ikke bange. Ved hjælp af nye observationer og en detaljeret teoretisk model sammenlignede et forskerteam egenskaberne ved det sorte hul i spiralgalaksen M81 med egenskaberne ved mindre sorte huller i stjernemassen. Resultaterne viser, at store eller små sorte huller ser ud til at spise på samme måde som hinanden og producerer en lignende fordeling af røntgenstråler, optisk lys og radiolys. Denne opdagelse understøtter implikationen af Einsteins relativitetsteori om, at sorte huller i alle størrelser har lignende egenskaber.
M81 er omkring 12 millioner lysår fra Jorden. I midten af M81 er et sort hul, der er omkring 70 millioner gange mere massivt end Solen, og genererer energi og stråling, når det trækker gas i den centrale region af galaksen indad med høj hastighed.
I modsætning hertil har såkaldte stjernemasse sorte huller, som har ca. 10 gange mere masse end Solen, en anden fødekilde. Disse mindre sorte huller erhverver nyt materiale ved at trække gas fra en kredsende ledsagerstjerne. Fordi de større og mindre sorte huller findes i forskellige miljøer med forskellige kilder til materiale at fodre fra, er der stadig et spørgsmål om, hvorvidt de fodrer på samme måde.
”Når vi ser på dataene, viser det sig, at vores model fungerer lige så godt for det kæmpe sorte hul i M81, som det gør for de mindre fyre,” sagde Michael Nowak fra Massachusetts Institute of Technology. ”Alt omkring dette enorme sorte hul ser lige ud, bortset fra at det er næsten 10 millioner gange større.”
En af implikationerne af Einsteins teori om generel relativitet er, at sorte huller er enkle genstande, og kun deres masser og spins bestemmer deres virkning på rum-tid. Den seneste forskning viser, at denne enkelhed manifesterer sig på trods af komplicerede miljøeffekter.
Modellen, som Markoff og hendes kolleger brugte til at studere de sorte huller, inkluderer en svag disk med materiale, der spinder rundt om det sorte hul. Denne struktur vil primært producere røntgenstråler og optisk lys. En region med varm gas omkring det sorte hul kunne i vid udstrækning ses i ultraviolet og røntgenlys. Et stort bidrag til både radio- og røntgenlys kommer fra stråler, der genereres af det sorte hul. Data med flere bølgelængder er nødvendige for at fjerne disse overlappende lyskilder.
Blandt aktivt fodring af sorte huller er den i M81 en af de svageste, formodentlig fordi den er "underfed". Det er dog en af de lyseste som set fra Jorden på grund af dens relative nærhed, hvilket gør det muligt at foretage observationer af høj kvalitet.
”Det ser ud til, at de underfødte sorte huller er de enkleste i praksis, måske fordi vi kan se tættere på det sorte hul,” sagde Andrew Young fra University of Bristol i England. ”Det ser ud til, at de ikke bryder sig for meget, hvor de får deres mad fra.”
Dette arbejde skal være nyttigt til at forudsige egenskaberne for en tredje, ubekræftet klasse kaldet mellemliggende masse sorte huller, med masser liggende mellem stjernernes og supermassive sorte huller. Nogle mulige medlemmer af denne klasse er blevet identificeret, men beviset er kontroversielt, så specifikke forudsigelser for egenskaberne ved disse sorte huller bør være meget nyttige.
Foruden Chandra blev der anvendt tre radioarrays (Giant Meterwave Radioteleskop, Very Large Array og Very Long Baseline Array), to millimeter teleskoper (Plateau de Bure Interferometer og Submillimeter Array) og Lick Observatory i det optiske. at overvåge M81.
Resultaterne af denne undersøgelse vises i en kommende udgave af The Astrophysical Journal.
Nyhedskilde: NASAs Chandra-websted
